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高磷锰矿脱磷技术研究现状与展望 |
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| 锰及其化合物应用于国民经济的各个领域。钢铁工业用锰量占90％一95％，首要作为炼铁和炼钢进程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制作合金。 跟着我国钢铁工业出产的开展和锰系产品出口的添加，锰矿石的消费量也逐步添加，进口矿石所占的比重越来越大，2002年进口锰矿石初次打破 200万t，占我国总锰矿石消费量的45.81％，如按锰金属量计算，因为进口矿石档次高于国产锰矿石，进口矿的锰金属已超越 了国内锰金属量耗费总量 的50％，国内矿石直销的缺口越来越大。因而，在充分运用国外资源的一起，加速国内锰矿资源的勘查力度、进步勘查深度、大力研讨锰矿加工及除杂(磷、硫)技能显得十分必要。 我国锰矿石中磷的含量较高，P／Mn平均在0．01左右，而冶金用锰矿石要求 P／Mn<0．003，属高磷锰矿石。在已勘查的矿床中，磷含量超越标准的占49．6％，到达优质锰矿标准的约占 6％。锰矿石中的磷首要以磷灰石或胶磷矿的形状存在。磷矿藏嵌布粒度微细，或与锰矿藏呈内质同象存在，难于到达单体解离 3。 我国高磷贫碳酸锰矿石首要散布在湘、黔、川3省接壤地带，包含湖南花垣锰矿、贵州松桃锰矿、四川秀山锰矿等，总储量约为 1亿 t，这类型锰矿含 P0.24％ 左右 ，Mn 18％一19％，P／Mn为 0.01左右。 磷是钢铁冶炼进程中的首要有害元素之一。冶 金用锰矿石中含磷量过高会直接影响钢铁的品种与 质量。结合高磷锰矿石的归纳运用，研讨经济有用的脱磷技能是很重要的课题。 一、高磷锰矿石脱磷技能现状 国内外针对不同的矿石性质，进行了较为深化的锰矿石脱磷工艺研讨。首要办法有：强磁选一反浮选、强磁选一焙烧、强磁选一黑锰矿、复原一浸、微生物脱磷。 （一）强磁选一反浮选 反浮选仍然是 现在最首要的锰矿石脱磷办法。为了下降反浮选本钱或进一步下降含磷量，磁选一反浮选联合脱磷已显现出优势。 锰矿反浮选脱磷中一般用氧化石腊皂为捕收 剂，以NaOH、Na2SiO3、Na2CO3为调整剂，淀粉为抑 制剂。一起，添加运用 GY—l药剂，GY—l是在 DC一854药剂基础上改制的一种高效、无毒、无腐蚀、运用方便的阴离子表面活性剂，在反浮选中不只具有杰出的选择性涣散作用，并且对改进产品质量具有显着成效。鄂西某地的高磷菱锰矿 P／Mn为0.046，经脱泥、强磁选、1次反浮粗选脱磷和 3次泡沫再选分级脱磷，可取得 P／Mn为 0.002，锰档次为78.87％的终究锰精矿目标。 （二）强磁选一焙烧 湘潭锰矿属低铁高磷贫碳酸锰矿床，其含磷矿藏为胶磷矿，赋存于粘土类矿藏中。碳酸锰为弱磁性矿藏，粘土类矿藏为非磁性矿藏，运用其磁性差异选用强磁选选别，然后焙烧，可到达富锰降磷作用。 湘潭锰矿进行了强磁选接连实验。原矿含 Mn21.95％，粒度 7～10 mm。经 1次粗选和1次精选，取得锰精矿 I含 Mn 27.70％，收回率为 38.5％；锰精矿 Ⅱ含 Mn 23.7％，收回率为 55.94％，总收回率可达 94.44％。磁选锰矿经焙烧后，精矿 I含 Mn42.6％，P／Mn为 0.003 9；精矿 Ⅱ含 Mn 35.03％，P／Mn为 0.0049。 （三）强磁选一黑锰矿 湖南花垣锰矿是我国大型碳酸锰矿，其特色是低锰、高磷，矿藏嵌布粒度很细，是一种难选的锰矿石。该锰矿选用了强磁选一黑锰矿法来进行脱磷强磁选一黑锰矿脱磷工艺中，矿石破碎到必定粒度后经粗粒和细粒强磁选机分级选后，脱水进行欢腾焙烧，焙烧产品给入接连浸出机脱磷，终究固液别离得到终究精矿。 该工艺特色在于当选粒度粗、磁选抛尾作用好焙烧温度均匀、焙烧黑锰矿转化率高、酸浸逗留时间短、作业简略。研讨标明接连扩展实验到达了与小型实验相同的成果，归纳精矿产率40.85％，精矿锰档次为 40.15％，锰 收回率达 82.071％，磷锰 比为0.003 7。 （四）炉外脱磷 炉外脱磷法系将含磷高的锰矿原矿或烧结矿在电炉内炼制成硅锰合金，将火热的合金放至炉外铁水包内，再向其参加脱磷剂，经振动反响而到达脱除合金中的磷。 花垣锰矿曾进行过炉外脱磷实验，脱磷率到达76．84％。长沙冶金研讨院用含磷较高的烧结矿炼制成含 0.91％的硅锰合金。经脱磷处理后，合金含磷降至0.19％。该工艺运用了余热，产品本钱添加不多而取得优质的硅猛合金，值得推广应用。 （五）复原焙烧一浸 该法处理低档次锰矿石在国外已有几十年的前史，20世纪 50年代美国锰化学公司和比利时的Sedema公司建立了处理锰矿石的浸厂，将浸法提锰产品作为出产化学二氧化锰的质料，取得了较好的作用。 我国自20世纪 80年代开端了浸法提锰的实验研讨，1983年，贵州遵义铁合金科研所提出了用复原焙烧一浸法处理贵州松桃高磷锰矿的计划。1984年，湖南省冶金材料研讨所也报道了用浸法 处理花垣高磷锰矿石的开始实验成果。 贵州松桃高磷锰矿运用复原焙烧一浸法脱磷，其工艺进程包含矿石的碎磨，焙烧，浸出，固液别离，从浸出液中收回锰，以及溶剂的再生循环运用等工序。锰的浸出率为73.2％～89．6％，产品含锰70％～72％，产品含磷小于0.02％ 。 （六）微生物脱磷 生物技能是开展速度较快的新兴产业之一。生物技能以其低能耗、无污染等特色逐步显现其强壮的优势。在自然界，60多种元素的散布与微生物有关，微生物参加了 S、Fe、C、N、P、Cu、Si、Mn等多种元素的涣散一氧化一复原。微生物法处理废水 ，除掉其间的磷已获成功，这标明微生物有脱磷才能。 近年来，运用微生物处理矿产资源的研讨十分活泼。现已发现很多种细菌、真菌、放线菌都具有脱磷作用。它们首要经过代谢产酸下降系统的 pH值，使磷矿藏溶解而进入液相。一起，代谢产酸还会与 Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等离子构成络合物，然后促进磷矿藏的溶解。研讨标明，有的细菌具有过量摄磷的特性，这也是微生物脱磷的机理之一。 二、高磷锰矿石脱磷技能展望 现代工业技能的开展，有必要遵从资源归纳运用程度高、环境污染程度低、契合建造节约型社会的科学开展观。对高磷锰矿石脱磷技能的研讨，应当在有用的脱磷技能上，特别注重进步锰的收回率，下降工艺进程中的能耗和用水量，下降各种化学试剂的耗费，尽或许完成工艺进程的无害化，不形成环境污染。 已有的研讨中，反浮选耗水量大，磨矿进程耗费很多动力，一起要运用多种浮选药剂，强磁选一焙烧要求矿藏有较好的单体解离，对固熔体矿藏分选作用差。强磁选一黑锰矿法工艺流程长，操作冗杂。炉外脱磷工艺需在高温下进行脱磷，操作不方便。 综观高磷锰矿石脱磷的研讨成果，与现代工艺要求比较切合的看来是复原焙烧一浸法与微生物脱磷技能。比较而言，微生物脱磷技能更具优势，值得深化研讨与注重。微生物脱磷技能的研讨应注重以下几个方面： (一)挑选脱磷微生物时，以其是否具有产酸代谢和积累磷的生化特征为标准打开。进行矿石脱磷时，促进这两个进程的进行是强化脱磷作用的要害； (二)脱磷微生物的品种繁复，分化机制不尽相同且较杂乱，虽有一些研讨，但没有深化，脱磷机理需求进一步清晰； (三)脱磷微生物的遗传稳定性差，应着眼于寻觅稳定性好的微生物。关于一些具有优秀性状的脱磷微生物要不断进行挑选和复壮，以进步其脱磷才能； (四)要使脱磷微生物更好地习惯高磷贫碳酸锰矿石所供给的环境，如增强微生物抗氟离子和或许存在的重金属离子的才能，进步其数量和活性； (五)脱磷微生物大多属异养菌，寻觅廉价的有机碳源(如碳水化合物)能够进步该技能经济性。 |
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