锰的生产方法有冶炼和湿法冶炼，火法冶炼包括硅还原(电硅热法)和铝还原(铝热法)。一、铝还原法(铝热法)铝热法是以铝为还原剂，利用氧化锰还原释放的化学热进行熔炼生产金属锰的方法。理论上，铝热法还原氧化锰的反应及其反应热如表1所示。
铝热法还原氧化锰的反应和反应热
MnO比热效应小，活性氧含量为0，反应实际上无法进行。然而，MnO2具有大的比热效应和过量的活性氧含量，因此反应几乎是爆炸性的。所以就工艺而言，Mn3O4是锰的最佳氧化态，所以先在炉外预热，MnO2在1000℃分解成Mn3O4。因为铝还原法不能去除杂质，所以需要使用高纯度的软锰矿(MnO2)铝还原法一般在有镁衬的竖炉中进行。通常采用1~3mm厚的铝材，加入10%~20%的铝石灰，使反应生成的Al2O3易于熔化，可得到纯度为85%~92%的低品位锰。热铝渣的成分为:锰8% ~ 12%，氧化钙10% ~ 20%，氧化镁5% ~ 10%，二氧化硅21% ~ 4%，其余为氧化铝。它的过程热平衡是热收入和热支出。铝氧化热100%分解还原氧化物52%加热熔化化合物。9%加热熔渣，32%热损失，7%铝还原法要求铝耗高，但具有反应过程激烈，生产设备和工艺简单等优点。但即使使用锰含量特别高的原料进行冶炼，合金中仍含有磷、铝等有害杂质。目前，这种方法很少用于生产金属锰。【下一篇】二。硅还原法(电硅热法)电硅热法广泛用于生产金属锰。这种方法的主要优点是生产成本相对较低。但与电解法相比，它对锰矿品位要求较高，得到的金属锰纯度不高，锰含量在94%~98%。硅锰与锰矿熔融时，MnO2在1000℃的熔渣中分解为Mn3O4和O2，Mn3O4被Si置换分解:2mn3o4+Si = = 6mno+SiO2 MnO最终被Si还原为金属锰:6mno+3si = = 6mn+3sio2被硅(Si)或低碳硅锰还原，热值低。必须在电炉中进行，工艺反应为:2MnO+Si===2Mn+SiO2。上述反应是可逆的，应加入石灰使SiO2渣化，使反应向右进行。国外用高品位锰矿(含锰48% ~ 50%)和高硅锰硅(m(Si)/m(Mn)=30:64)用电硅热法生产金属锰。原料消耗、能源消耗和产品质量如下:低磷锰矿(48%Mn)2400kWh，硅锰(M (Si)/M (M)产品的大致成分:Mn 97.1% ~ 96.8%，Fe 0.6% ~ 1.4%，P 0.048% ~ 0.052%，C 0.08% ~ 0.10%，Al 0.35%，Ca 0.1%，Mg 0.25%。电硅热法的最终炉渣的大致组成为:Mn 15。在国内没有优质锰矿的情况下，采用三步熔炼法。第一步，将锰矿冶炼成低磷低铁的富锰渣。其次，将富锰渣冶炼成高硅硅锰合金；第三步，以富锰渣为原料，高硅硅锰合金为还原剂，石灰为熔剂，提炼金属锰。这种方法的优点是可以除去大量的杂质，如铁、碳、硅、磷、硫等。在整个冶炼过程中。因此允许使用低品位矿石，产品含锰量可达93%~97%。下面简要介绍我国电硅热法生产金属锰的情况。硅热法生产金属锰的工艺流程见图1。
原料要求:使用的原料有锰矿(富锰渣)、高硅硅锰合金、石灰等。由于我国适合冶炼金属锰的富锰矿(48%~50%Mn)不多，而贫锰矿又不能用来直接冶炼金属锰，所以先将富锰渣冶炼入炉。富锰渣的主要成分要求与冶炼不同等级的金属有关，如表2所示。
表2富锰渣的主要成分
高硅锰合金:高硅锰合金是冶炼金属锰的还原剂(Si)，是锰的主要来源，所以对成分有严格的要求。冶炼不同等级金属锰的要求见表3。
表3某厂高硅硅锰合金标准
石灰:w(CaO)≥95%；硫、磷等杂质少，粒径40 ~ 10 mm。冶炼金属锰的主要生产指标。用560KVA或1500KVA三相倾动电弧炉冷装冶炼金属锰时得到的指标有:(1)产品成分(%)Mn Fe C Si S P 95 ~ 98 1.17 ~ 2.50 0.04 ~ 0.20 0.1 ~ 1.8 0.06 0.05(2)炉渣成分(%)CaO SiO 2 MgO al2o 3S P 8 ~ 1246 ~ 5022 ~ 251 ~ 36 ~ 90.2 ~ 0.3冶炼原理及工艺从图1可以看出，金属锰的冶炼工艺分为三步:第一步是冶炼低磷富锰渣；其次，冶炼高硅硅锰合金；第三步是冶炼金属锰。第一步和第二步已在其他文章中讨论过。第三步的物理化学反应与冶炼精炼锰铁相同。锰的冶金是在倾斜旋转电炉中进行的。冶炼工艺是周期性的炉功率1500~3000KVA，将镁泵入炉衬。引弧熔化时工作电压为276 ~ 320V；精炼周期为254 ~ 276V；放电前加热熔体的电压为230～254伏..低磷渣以液态形式倒入炉内，硅锰合金粒度为10mm，石灰粒度为0 ~ 50 mm，一般采用的碱度n(CaO)/n(SiO2)约为1.4~1.6。过低的碱度不利于MnO还原，过高的碱度增加炉渣含量和熔点，降低炉渣流动性。总反应方程式为:2MnO+MnSi+2CaO = 3Mn+2CaO & # 8226；在二氧化硅金属锰的生产过程中，从原料到操作都要特别注意避免铁、磷等杂质进入合金。
