一、锰矿烧结的目的和特点锰矿的烧结可以在带式烧结机上进行，也可以使用烧结托盘、烧结锅或土法烧结。出于环保的原因，锰矿烧结通常采用带式烧结机，其他方法很少采用。带式烧结机的烧结过程如图1所示。

原料按比例从料仓出料后，由皮带输送到滚筒搅拌机，与热筛的热返矿和冷筛的冷返矿混合，然后进入烧结机的烧结工段进行烧结；烧结后的矿石在机尾卸下，用单辊破碎机破碎，然后放入热筛，筛下的小颗粒放入圆筒混合机。筛的上部进入带式冷却器，冷却后通过冷筛，小于8mm的物料进入滚筒搅拌机。6~15mm的部分作为垫料，其余及大于15mm的部分全部进入成品库。锰矿的矿物形态很多，有的含有结晶水，有的含有碳酸盐，氧化锰受热容易发生氧化还原反应。锰矿结构疏松多孔，吸水性强，软锰矿含水量甚至高达50%。锰矿在烧结过程中受到高温，水分会蒸发，碳酸盐会分解，氧化锰会发生氧化还原反应。同时，与锰矿脉石中的二氧化硅反应生成的氧化锰和四氧化锰，容易生成锰橄榄石[MnSiO3]或铁锰橄榄石[(MnFe)SiO4]。CaO存在时，有钙锰橄榄石[(CaMn)SiO4]等低熔点液相，成为烧结的粘结相。烧结的目的是将不能直接入炉的粉状锰矿变成具有一定粒度、符合冶炼要求的块状炉料，以提高高炉炉料的透气性。同时，通过烧结，改变了锰粉矿石的物理特性和化学成分，显著提高了其冶金性能。锰矿烧结的机理与铁矿石烧结的机理基本相同。也就是说，矿物颗粒主要通过烧结过程中产生的液相结合，并且形成具有类似于焦炭的足够强度的多孔烧结物。根据冶炼要求，通过配矿可以制得不同化学成分和碱度的锰烧结矿。锰烧结矿中，锰以硅酸盐状态存在，其还原性比游离氧化锰差得多，冶炼时消耗热量多，影响锰的回收率。但通过提高烧结矿的碱度，使碱性氧化物与酸性氧化物结合，取代酸性液相中的氧化锰，有利于冶炼过程中锰的还原。自然碱度锰烧结矿由于不含硅酸二钙和游离氧化钙，可以长期储存，但自熔性，尤其是高碱度锰烧结矿具有上述两相，会严重引起烧结矿因水化和晶化而自发碎裂，形成大量粉末，因此不适合长期储存。研究表明，任何锰矿在烧结过程中分解出的MnO对氧有很强的亲和力，使锰迅速氧化成更高价态的氧化物，并容易与SiO2形成稳定的硅酸盐液相。由于烧结物中含有大量的MnO，大大降低了液相粘度和结晶温度。烧结过程中产生低熔点、低粘度、流动性好的液相，当遇到高速气流(1.4~1.6m/s)通过料层时，容易形成气孔大、壁薄的烧结矿结构。因此，当烧结过程中锰矿的液相强度弱于铁矿石时，应尽量避免烧结矿过冷，保证液相晶体的形成，获得足够强度的烧结矿。与铁矿石结构相比，锰矿烧结具有烧损大、热耗高、软化温度范围窄、堆密度低、透气性好、产品强度低、返矿率高等特点(表1)。

表1锰烧结矿和铁烧结矿的比较

锰矿烧结消耗大量热量，同时烧损大，产品结构疏松。为了在烧结过程中产生更多的液相，保证产品有足够的强度，需要适当提高燃料比。一般配料中，燃料比例为8%~10%。如果加热分解锰矿太剧烈，矿物会爆裂，爆裂的细小颗粒容易造成点火器壁结渣，从而降低其使用寿命。因此，锰矿烧结机的点火器长度应适当延长，并增加预热段以减缓爆燃。粉状锰矿松密度低，烧损大，床层渗透性好，适当压床加厚效果好。锰烧结矿中部分锰以低氧化物方石英(MnO)和黑锰矿(Mn2O4)的形式存在，在低温下与氧有很强的亲和力。在通风冷却的过程中，会发生氧化反应并放出热量，使锰烧结矿的冷却过程变得复杂，冷却速度变慢。由于锰矿烧结有一些不同于铁矿烧结的特点，在选择烧结工艺和设计锰矿时应充分考虑。它是通过实验研究和比较确定的。【下一篇】二。锰矿烧结技术的进展。锰矿的生产工艺与铁矿石基本相同。根据锰矿烧结的特点，对设备和工艺进行相应的调整，以适应锰矿烧结。随着科学技术的发展，锰矿烧结技术也迅速发展。设备和技术的进步表现在:(1)烧结机从旧的曲线型发展到更先进的摆架式和平移架式。(2)热矿生产发展为冷矿生产。带式冷却器取代振动冷却器，问题更多。(3)采用先进的铺垫技术和造粒系统。可延长台车使用寿命，降低炉排消耗和废气含尘量。(4)生产指标不断提高:烧结利用系数达到1.20t/(m2·h)。单位燃料消耗逐渐降低，根据原料和产品的不同，燃料比一般为120～150kg/t。烧结机作业率提高到90%以上。烧结返矿率大大降低，达到10%~15%。(5)采用厚料层烧结、高碱度(高氧化镁)烧结和添加熟石灰等强化烧结措施。(6)建立完善的除尘系统，改善工作环境，减少粉尘污染。锰矿烧结技术的发展提高了锰矿的产量和质量，从而为冶炼工艺提供了优质的锰矿原料。三。锰矿烧结对原料的要求。锰矿烧结的主要原料有锰粉矿(粉状锰矿、锰精矿)、熔剂(石灰石、白云石)和燃料(焦粉、无烟煤)。通常高温下的带厚只有15~40mm，所有烧结反应在0.5~1.5min内完成，同时需要使烧结料层具有良好的透气性，最终获得符合质量要求的烧结矿。因此，对烧结原料的理化性能也有相应的要求。(1)锰粉矿锰粉矿的粒度上限应严格控制。烧结用锰矿的适宜粒度应为0 ~ 6mm少量6~10mm也可烧结，但应小于12%。如果粒度太粗，就会形成“烧结”现象。如果粒度太粗，料层透气性太高，空气体带走的热量太多，粗粒度不能充分反应，或者只有颗粒表面熔融，必然导致结构疏松，产品质量不高。如果粒度过细，烧结料层的透气性会严重降低。此时应加强制粒工作，必要时加入适量的粘结剂(石灰、熟石灰、膨润土、木质素等。)可使细粒锰精矿粉形成单独球团或以返矿为芯的外购球团，但球团应具有足够的机械强度和高温抗热震性。(2)熔剂加入的熔剂种类主要有石灰石和白云石、生石灰和熟石灰，熔剂的加入量根据冶炼要求而定。石灰石和白云石更便宜，工作条件更好。为了保证烧结过程中熔剂反应完全，通常采用0~3mm的粒度范围。当粒度过粗时，烧结矿中会出现大量的游离氧化钙，在储存过程中易发生水化，导致烧结矿强度变差，粉末增多。在生产中，添加的助焊剂越多，要求颗粒尺寸越细。只有这样才能使其在烧结材料中均匀分布，反应完全。为了增加焊剂中的有效氧化钙含量，应该选择包含尽可能少的酸性脉石的焊剂。在烧结料中加入一定量的生石灰或熟石灰可以强化造粒。这对改善粉矿的制粒和烧结性能非常有利。(3)配入烧结矿的燃料要求低挥发分、低灰分和高含碳量。添加到烧结混合料中的燃料应保证高温燃烧区达到1300℃的时间约为1分钟，以使锰粉矿完全烧结。燃料粒径控制通常为0~3mm，平均粒径为1.2 ~ 1.5 mm，粒径过细会形成闪燃，高温下保温时间不足；粒度过粗，会形成更多的局部还原区，高温下的保温时间延长，燃烧区扩大，颗粒阻力增大。因此，烧结0~6mm的粉矿，燃料粒度为0~3mm。但当粉矿粒度增大到0~10mm时，燃料的粒度应为0 ~ 5 mm。同时，燃料粒度的选择还应考虑其燃料的反应性。反应性强的无烟煤粒度可达0~6mm，反应性弱的焦粉粒度应为0 ~ 3mm。【下一篇】四。锰矿烧结的工艺要求(1)锰矿烧结的点火技术要求点火器的作用要使混合物固体燃烧并强烈燃烧，将表面混合物加热到所需温度，完成烧结过程。并且可以预热易爆裂的物料(如碳酸盐矿物、含大量结晶水的矿物)，降低表面点火后初步烧结物料的应力(三级保温)。着火温度一般低于矿石的烧结温度，但接近其软化温度，通常为1050~1250℃，着火时间为30~60s。目前已经延长到90后。相当于点火器覆盖了烧结机有效面积的8%~18%。一般点火深度等于燃烧区厚度的50%~100%(燃烧区厚度取决于燃料颗粒大小、液体粘度和数量、负压值等。，往往在20~50mm范围内)。对于锰粉矿，烧结带厚度的参考值为25~35mm，对于锰精矿，烧结带厚度的参考值为35mm。锰矿烧结点火的技术要求实质上是考虑点火器结构、燃烧器类型及相应的一般，点火燃料为高炉煤气或电炉煤气，也有一部分采用发生炉煤气点火。点火器的规格和结构应满足必要的点火时间和保证气体完全燃烧，并根据燃烧器的火焰特性确定。点火器的高度应确保火焰的最高温度区域与烧结材料水平一致。一般混合效果差(即火焰长)的燃烧器要求高度较高。反之亦然，高度可以低。因此，燃烧器的选择对点火器的高度起着决定性的作用。目前的趋势是缩小和降低点火器，以减少点火燃料的消耗。点火器总的趋势是选择燃烧火焰短、辐射强度高的小型燃烧器，实现高效无焰燃烧。主要使用半预混流火焰燃烧器和多喷嘴带状火焰燃烧器。前者火焰长度为400 ~ 800毫米，后者为200~400毫米。混合物固体碳燃烧的着火温度要达到800℃以上，含一定氧含量的废气需要点火进行碳燃烧。实践证明，提高点火烟气中的氧浓度是强化烧结和节约燃料的有效途径。经验证明，当烟气中氧含量从3%提高到13%时，烧结机利用系数平均提高0.5%，燃料消耗降低到每吨烧结矿0.3公斤。当点火开始时，点火器内的点火器波纹管负压应保持为零，从而确保整个点火器区域点火温度的均匀性，决不会降低烧结生产率。点火后，烧结矿表层应保温，以避免冷空气体的淬冷作用，保证液相结晶的完善，从而获得高强度的表面烧结矿。这对任何矿物的烧结都是有益的。但点火前对烧结混合料进行预热，主要用于那些在点火过程中容易因热冲击而爆裂的矿物。在没有采取预热措施的情况下，飞溅的矿物质往往会导致点火器内壁结壳。严重时点火器面积会减少，需要停止运行，修补内壁，不仅影响生产成本，还会降低烧结设备的生产能力。目前预热、点火和保温措施使点火器长度占烧结机有效长度的37%。国内某厂点火器的特征值见表2。

表2点火器的预热、点火、保温面积和耗热量

(2)带式烧结机。锰烧结矿冷却烧结机采用机械通风冷却方式，以适应生产能力大的特点。①机内冷却，烧结矿的机内冷却是一种静态床冷却方式，将烧结机延长，利用延长的烧结台车对烧结矿进行冷却。这台烧结机的前一部分叫烧结段，后一部分叫冷却段。烧结部分和冷却部分有各自独立的风扇来抽吸空气(或吹送空气)。在冷却段，冷空气被迫通过床进行热交换。冷空气穿过未破碎的烧结矿料层中无数的微小孔隙和大量的裂隙间隙，带走料层的热量，冷却烧结矿，将热废气经除尘后从烟囱排出(见图2)。一般烧结段与冷却段的面积比为1:1。机载冷却的优点是简化了工艺和设备，减少了设备的维护工作和费用，可以提高设备的运转率。

②机外冷却机机外冷却常用的设备是带式冷却机，链板式冷却机也用于冷却烧结矿。带式冷却器是静态材料层的排气(或鼓风)冷却装置(见图3)。现在多采用鼓风冷却。由于排气冷却，热废气通过排气扇排入大气。排风机，尤其是第一排风机，由于排气温度高，维修工作量大，维修困难，往往容易出现故障，难以正常运转。目前，鼓风冷却被广泛使用。这样就不存在这个问题，风扇也能正常运转。带式冷却器由小车、托辊、传动装置、尾部张紧装置、密封罩、风机等组成。其优点是占地面积小，也可作为烧结成品矿的输送设备，安装维修方便。带式冷却器与烧结机的匹配面积约为1.66:1。(3)链板冷却器链板冷却器是由链板输送机发展而来，基本保持了链板输送机的结构和形状。不过链板底部有一个通气孔，用密封盖盖住。冷却原理与带式冷却器相同。空煤气通过篦条再通过热的烧结矿床进行热交换，达到冷却的目的。链式冷却器除了具有带式冷却器的所有优点外，还具有设备简单、投资少的优点。