锰是钢铁工业不可缺少的原料，其主要用途如下:

①在钢中加入少量的锰，可以增加钢的硬度、延展性、韧性和耐磨性。锰钢是制造机器、船舶、车辆、铁路轨道、桥梁和大型工厂的必要材料。锰铁还用作炼钢的还原剂，用于脱氧和脱硫，以提高钢的质量和产量。

②锰与铜、镍、铝、镍等制成各种合金。，用于制造机械零件、飞机和船舶设备、标准电阻丝等。

(3)软锰矿(二氧化锰粉)用作电池的负极剂，在陶瓷和搪瓷的生产中用作氧化剂和釉色，在玻璃的生产中用于消绿和制作装饰玻璃。

④锰的化合物，如硫酸锰、碳酸锰、高锰酸钾等，是化学试剂、医院、染料、油漆、合成工业的重要原料。

锰矿的类型

锰矿按矿床成因类型分为沉积型、沉积变质型、风化铁帽型和热液型玛瑙山锰矿。

①沉积海相沉积碳酸锰矿:遵义锰矿、湘潭锰矿、龙源锰矿、桃江锰矿、龙头锰矿、松涛锰矿、秀山锰矿等。海洋氧化锰-碳酸锰矿:瓦房子锰矿。海相沉积锰硼矿:水厂沟锰硼矿。湖泊沉积碳酸盐岩包括含锰铁矿和屯留六安锰矿。

②沉积变质氧化锰矿:斗南锰矿、白县锰矿、乐华锰矿。沉积硫锰碳酸锰矿:甘山桃江塘锰矿。

③风化铁帽型鬼母锰矿；堆积型:八一锰矿、东相桥锰矿、平乐锰矿、荔浦锰矿；浸出类型:鬼母烟灰锰矿。

④热液玛瑙山锰矿

按工业用途可分为冶金锰矿和化学锰矿(化工和轻工业用锰矿)。

根据铁和锰的含量，矿石可分为锰矿和铁锰矿。

根据物质成分、化学成分和结构，矿石可分为碳酸锰矿、硫锰-碳酸锰矿、铁锰矿和氧化锰矿。

根据矿物的自然类型和伴生元素，可分为碳酸锰矿、氧化锰矿、混合锰矿和多金属锰矿。碳酸锰矿石中各种形态的碳酸锰矿物中的锰含量占矿石中总锰含量的85%以上。各种形态氧化锰矿中的锰含量占矿石中总锰含量的85%以上。混合锰矿中以各种碳酸锰或氧化锰形式存在的锰含量占矿石中总锰含量的85%以下。多金属锰矿的锰矿类型与前三种锰矿类型相同。除了锰矿，它还含有其他金属和非金属矿物。

锰矿的矿物组成

碳酸锰矿石中的主要锰矿物有菱锰矿、钙菱锰矿、锰方解石等。脉石矿物主要为磷灰石和胶磷矿，或应时或脆硫锑铅矿，或鲕状绿泥石和黄铁矿。

氧化锰矿中的主要锰矿物为软锰矿、软锰矿和软锰矿。脉石矿物主要是应时方解石，其次是高岭土和水云母粘土。

锰矿中的有害杂质及其对冶炼的影响

①硫，硫常以黄铁矿、软锰矿、软锰矿的形式产出。冶炼锰时，硫是有害的杂质。单在冶炼过程中，硫和锰容易生成硫化锰并进入渣中，所以要求并不严格。

②磷和磷常以磷灰石和胶磷矿的形式产生。磷是锰冶炼中的有害元素，能引起合金钢的冷脆，降低钢的韧性。至于矿石中的磷含量，一个是矿石的总磷含量，一个是磷锰比。矿石中每1%锰的磷含量一般不应超过0.003%~0.005%(锰铁为0.003%，硅锰为0.005%)。

③硅石矿的二氧化硅含量越低越好，可以减少熔剂的用量。冶炼锰铁时，要求二氧化硅含量不得超过10.25%。然而，冶炼硅铁时，矿石中允许含有高含量的二氧化硅。一般Mn:SiO2=0.8~1.2，二氧化硅含量可达35%。

④冶炼锰铁时，Al2O3在一定条件下可以减少锰的损失，但含量过高会造成排渣困难。通常，要求Al2O3小于5-10%。

⑤铜、铅、锌、锰矿有时含有铜、铅、锌。冶炼时，铜被还原成合金，锌进入炉渣或挥发出去，铅泥进入炉底，损坏炉衬。

锰精矿质量标准

2.广西鬼母和大新的P/Mn比和矿石含水量由供需双方商定。

碳酸锰矿粉质量标准

我国绝大多数锰矿属于贫矿，必须进行选矿。然而，大部分锰矿呈细粒或微细粒分布，并有相当多的高磷矿石、高铁矿石及伴生有益金属，给选矿带来很大困难。常用的锰矿选矿方法有机械选矿(选矿、筛分、重选、强磁选和浮选)和特种选矿(火法富集、化学选矿)。

①选矿和筛选

锰矿一般含有矿泥，不仅影响锰矿品位，而且严重恶化后续选矿(浮选、重选、磁选)效果。因此，在露天开采或含矿泥的情况下，需要对矿石进行洗矿除泥。洗矿是通过水力洗矿或附加机械擦洗来分离矿石或泥，多作为选矿前的预处理。常用的洗矿脱泥设备有洗矿筛、滚筒洗矿机、槽式洗矿机、低堰螺旋分级机、水力旋流器等。

碳酸锰矿多为水洗，一般用振动筛喷水。筛上产品为洗矿，筛上产品由螺旋分级机返砂，与筛上产品合并。溢流或进一步回收锰矿。锰矿石一般用双螺旋槽洗矿机强擦洗一次或多次。

②重选

重力分离是基于各种矿物的密度和粒度。由于锰矿和硅酸盐脉石的密度差异，大部分锰矿和脉石矿物可以通过重选分离。锰矿选矿常用的重选设备有跳汰机、锥形选矿机、摇床、重介质鼓式分选机、旋流器和振动溜槽等。重力分离设备的分类范围不同。跳汰机分级粒度范围为0.5-15mm，螺旋机分级粒度范围为0.075-5mm，摇床分级粒度范围为0.04-3mm。在重选之前，矿石一般被分成不同的粒度进行选矿。跳汰机一般用于粗粒矿石，锥形选矿机和螺旋选矿机用于中粒矿石，摇床用于细粒矿石。

软锰矿、软锰矿、软锰矿等氧化锰矿的密度约为4g/ cm3。密度与硅酸盐脉石差异显著，多为重选分离。由于碳酸锰矿与脉石的密度差比较小，跳汰和摇床都很难起作用，只有重介质选矿才能起到富集的作用。碳酸锰矿石多采用重介质-强磁选联合工艺。前段舍弃围岩，恢复地质等级，后段深度分离。

③强磁选

磁选是利用矿物在不均匀磁场中的磁性差异来分离不同矿物的方法。它具有操作简单、无污染、生产成本低、锰矿磁性弱的优点。锰矿可以通过强磁选从不同磁性的脉石矿物中分离出来。

④浮选

锰矿有时通过浮选分离。不同的锰矿具有不同的可浮性，并不是所有的锰矿都适合浮选。锰矿中，菱锰矿的可浮性较好，其次是软锰矿和软锰矿，其他锰矿尤其是锰土的可浮性最差。因此，只能浮选一部分细粒嵌布菱锰矿和氧化锰矿泥，锰矿可以正浮选和反浮选。目前，国内外都采用阴离子反浮选。阳离子反浮选仍处于试验阶段。

⑤焙烧和磁选

碳酸锰矿的焙烧主要是除去二氧化碳挥发分和结晶水，使之转化为氧化锰，从而提高锰矿的品位。

氧化锰矿主要有软锰矿、锰锰矿和软锰矿。在这些矿物中，锰一般以二氧化锰、四氧化锰、三氧化锰等高价氧化物的形式存在。其中，杂质矿物主要是铁的氧化铁。氧化锰矿还原时，矿石中的弱磁性被还原为磁性氧化物四氧化三铁。磁选机可以分离锰和铁，提高了锰矿的锰品位。同时，矿物中高价的氧化锰被还原成MnO，为酸浸处理氧化锰矿创造了条件。

高硫锰矿属于变质硫化锰矿-碳酸锰矿，焙烧的目的是脱除二氧化碳和脱硫。

锰矿可以用圆窑、立窑、回转窑焙烧，适合焙烧块矿，回转窑适合处理粉矿。

⑥火富集

火法富集又称富锰渣法，是处理高磷高铁难选贫锰矿石的一种分选方法。本质上是利用锰、磷、铁的不同还原温度，在高炉或电炉中控制其温度，选择性分离锰、磷、铁的高温分选方法。

⑦炉外脱磷法

炉外脱磷法是以高磷含量的锰矿或烧结矿为原料，在电炉中精炼成硅锰合金，然后将合金投入炉内外铁水包中，加入脱磷剂，然后通过振荡反应进行脱磷。大致有两种方法，一种是还原条件下以磷化物形式脱磷，另一种是氧化条件下以磷酸盐形式脱磷。这两种方法各有利弊。氧化法更适合工厂生产条件，还原法脱磷率较高，但渣会造成环境污染。

⑧化学选矿

复杂贫锰矿石的化学处理从矿石浸出开始，浸出液净化后得到纯净的硫酸锰溶液，可用于生产硼酸盐、二氧化锰、电解锰、锰合金、高纯碳酸锰、硫酸锰、碳酸锰、酸性碳酸锰、硝酸锰等锰盐产品。软锰矿也可以直接加入氢氧化钾制备高锰酸钾，然后电解得到高锰酸钾。另外，贫锰矿可以直接生产高纯度的锰盐。锰的化学选矿方法很多，其中连二亚硫酸钠法、黑锰矿法(焙烧-稀酸选择性浸磷法)和细菌浸锰法比较有前途。

高磷锰矿如何脱磷？

根据矿石性质不同，锰矿的主要脱磷方法有强磁选、强磁选-反浮选、强磁选-焙烧、强磁选-黑锰矿、还原焙烧-氨浸、炉外脱磷、火法富集和微生物脱磷。

锰矿浮选捕收剂

锰矿浮选一般使用阴离子捕收剂，如油酸、氧化石蜡皂、妥尔油等。非极性捕收剂，如燃料油、煤油、柴油等。有时与阴离子捕收剂一起作为辅助捕收剂使用，以调整泡沫结构，加强疏水效果，提高锰的回收率。

锰矿浮选抑制剂

锰脉石矿物一般有两种，一种是应时、粘土、绿泥石等硅酸盐矿物；另一种是方解石、白云石等含钙、镁的矿物。用于锰矿浮选的抑制剂可分为无机和有机两类。无机缓蚀剂主要是磷酸盐，常用的有硅酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等。有机抑制剂有CMC、单宁、淀粉、糊精等。

典型案件

一、选矿厂概况

广西龙头锰矿位于广西宜州，属河池市国资委管辖。距德胜火车站50公里，距金城江45公里，黔桂线宜州90公里，交通便利。

(一)发展简史

广西龙头锰矿始建于1965年。矿山建设初期，氧化锰矿资源丰富，以开采氧化锰矿为主，主要分布在碳酸锰露头和边缘，面积广，分布散。经过几年的大量开采，氧化锰逐渐枯竭。根据矿区的总体布局，碳酸锰的地下生产始于1972年。生产初期，碳酸锰主要是焙烧后出口，但品位较低。除采矿贫化外，窑内焙烧品位14% ~ 15%，焙烧品位19% ~ 23%，用于冶炼中碳锰铁。由于成品档次低，出口运费高，生产不正常。自1978年以来，该矿进行了选矿试验，以提高窑内焙烧矿的品位。经过一年多的研究和试验，SHC-1800型湿式强磁选机于1980年研制成功。1981年，该矿建成选矿厂，采用重介质旋流器和强磁选联合工艺，生产能力为7.5万t/a，由于各种原因，生产出现异常，各项技术指标均未达到设计要求。1986年，该矿改用单一湿法强磁选工艺。1989年，由于碳酸锰矿品位低，市场饱和，该矿磁选厂生产9年后停产。2002年，该矿恢复开采碳酸锰。2006年对选矿厂进行技术改造，用湖南省长沙矿冶研究总院生产的永磁磁选机代替电磁磁选机。改造后年处理能力为6万t/a，2007年正式投产。目前生产正常，磁选效果良好。

(2)水源状况

矿区生产和生活用水由矿区西南端距矿区5km的巴江地下水供给。经两极抽水后，送至海拔200m的高山储水池，再用于生产生活。雨季允许取水量为6000m3/d，旱季允许取水量为3000m3/d。目前，矿区日用水量为2271m3。此外，南部矿区3公里外有工业用水备用水源，但矿区已多年未使用。

选矿厂日处理能力为300t，用水量为350 t/d，矿区有足够的选矿厂用水。

(3)供电系统

矿区建成时，已形成完整的供电系统。矿部有一座35kV总降压站，由拉浪电厂供电。总降压站配有50kV、1000kV、2000kV和4000kV变压器，总容量为7050kV。目前全矿装机容量9040kV，服务容量7500kW。

二、矿石性质

(1)沉积物的类型和成因

矿区地层多为石炭系，其次为下二叠统和当地泥盆系。矿层产于下石炭统顶部，命名为龙头锰组，与中石炭统大埔组白云质灰岩呈假整合接触。矿区的构造是一个小型的短轴背斜，具有NW和SE轴。大多数矿层分布在西南翼。矿区构造不复杂，仅有几条断层，对矿层影响不大。

矿床沉积于古陆缘浅海，整个地层形成于海退。矿床沉积时为局部海侵，并伴有大量方解石。围岩均为石灰岩，无原生氧化矿带。

(二)矿石特征

该地区的锰矿分为原生碳酸锰和次生氧化锰。次生氧化锰矿主要产于地表以下10 ~ 20 mm，原生碳酸锰矿为冶金碳酸锰矿和含锰灰岩，有用元素(Mn)的存在形式主要含于碳酸盐矿物中。主要含锰矿物为含锰方解石和含锰方解石，含少量锰矿。脉石矿物主要包括方解石、应时和玉髓。矿物结构简单，碳酸盐含锰矿物呈微粒状结构，最大颗粒不超过0.005 mm，矿石为层状碳酸锰矿石，总厚度3m，总厚度8m，有包裹体。第四层矿石分为四个亚层，大部分是含锰方解石，锰品位14% ~ 20%，夹层品位3%的占一半。矿层和包裹体中二氧化硅和磷含量较低，CaMgO/SiO 2·al2o 3比值小于0.95，具有工业价值。

矿体顶板为厚层含锰灰岩，底板夹薄层灰岩和薄层软灰岩，为多层薄矿体。很难分开开采。矿石层间夹层为含锰灰岩，矿石密度2.89 ~ 3.17g/cm3，层间密度2.71 ~ 2.74g/cm3，顶底板密度2.73 ~ 2.74g/cm3。

三。采矿

(A)采矿方法概述

由于矿体赋存条件简单，采用的采矿方法也简单。矿体分为水平矿体和急倾斜矿体两部分，分四个矿坑开采。第一矿坑为缓倾斜矿体，包括银山背、李家背和观音山上部三个矿区，标高480～660米，倾角5 & deg~ 18 & deg。根据地形条件，采用全平硐溜井开拓，综合开采。所有区段均在地面主运输平巷中开挖，盘区分上山。盘区长度60m，高度40m，开采顺序为:盘区之间自上而下开采，煤层之间自上而下开采，采区之间以主要运输巷道为中心由远及近开采。第二、三、四号坑属于急倾斜矿体，产状标高为0～480米，侵蚀标高为235米，倾角为40度；~ 80 & deg。平硐用于开拓35m标高以上的运输通风系统，斜井-平巷用于开拓235m标高以下的运输通风系统。中段高度40m，采用浅孔留矿采矿法。该矿床的开采顺序为自上而下分段采矿法。先开采上帮，再开采下帮矿体。在同一中段，采用后退式开采，即先开采端头块，向平硐或主斜井方向后退开采。

四。矿物加工

(1)选矿试验

龙头碳酸锰矿床是一个多薄矿体。开采氧化锰时，不需要选矿。开采碳酸锰时，很难单独开采。由于联合开采和贫化，矿石必须进行选矿。这种碳酸盐矿物磁性较弱，而脉石矿物主要含锰，碳质岩石无磁性。因此，可采用强磁选去除部分脉石(围岩)，使矿石含锰量达到或略超过地质品位。

试验表明，当粒度为10 ~ 0 mm时，磁场强度为915.61kA/m，选矿效果最佳。考虑到回收率，在相同磁场强度下，进行了一次分选和一次粗选一次扫选试验。与一次分离工艺相比，金属回收率由72.01%提高到89.24%，锰品位下降0.97%。虽然所选粒度在5 ~ 0 mm时分选效果较好，但粒度过细无法使用，所以工厂设计时考虑了粗粒度。

工艺特点:选用的粒度较大(20 ~ 0 mm)，其中20 ~ 0 mm的粒度约占80%，使大部分矿样可以用重介质旋流器处理。因此，这种试验工艺不仅在技术上符合早收、粗收、避免过碎的原则，而且具有设备简单、制造容易、处理量大、安装快捷、工艺装备可靠、投资低等优点。

从1982年到1984年，每年处理原矿约8000吨，未能达到设计能力。每天只有一个班次，但是开机后需要很长时间调试介质比重，导致人工消耗大，选矿成本高等后果。另外设备磨损快，砂泵事故多。1985年后，停止了重介质-强磁选工艺。考虑到实际生产能力较小，1986年采用单一强磁选工艺。

到2006年底，该矿碳酸锰储量为150万t，生产能力为9万t/a，随着开采深度的增加，品位越来越多，需要在选矿厂恢复选矿生产。由于原选矿厂能耗大，设备故障多，技术不成熟，该矿进行了技术改造。

(2)粉碎和筛分

从井里出来的矿石被矿车拉到矿上。矿石一般在350mm以下，用装载机堆在矿仓里，用带式输送机送到颚式破碎机，用带式输送机送到振动筛。矿石被筛分为10 ~ 0 mm和10 mm以上，筛下矿石(10mm ~ 0)由带式输送机送至选矿仓，筛上矿石(10mm)由带式输送机送回颚式破碎机。

(3)矿物加工技术

筛分后，矿石粒度控制在10mm以下，然后进入选矿仓，通过漏斗进入1号磁选机和2号磁选机。精选精矿由带式输送机送至精矿场，尾矿由带式输送机送至3号磁选机DPMS-300mm×。1800mm，精选精矿由带式输送机送至精矿场，尾帮由带式输送机送至尾矿场。

五、尾矿综合利用与环境保护

目前，该矿每年产生的约2万吨尾矿尚未回收利用。选矿厂附近建有尾矿堆场，布置在磁选厂附近的山沟里。总坝高10m，总库容约21万m3，服务年限约11.75a，可满足矿山选矿排放尾矿临时储存的需要。

不及物动词选矿厂的技术特点

(1)工艺流程先进，设备简单，投资少，安装快，投资回收期短。

(2)工艺改进:重介质旋流器-强磁选-单一电磁湿式强磁选-单一永磁湿式强磁选联合工艺。经过多年的改进，工艺流程简单，技术先进，成本不断降低。

(3)机械性能稳定，处理量大，磁选效果好。