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传统工艺处理高硫锰矿(能矿锰业集团有限公司)

传统工艺处理高硫锰矿(能矿锰业集团有限公司) 锰矿生产技术及其节能技术

1.锰矿的应用及技术经济指标简介

用途和技术经济指标:

锰矿产品包括冶金锰矿、碳酸锰矿粉、化工用二氧化锰矿粉和电池用二氧化锰矿粉等。使用锰矿石产品的冶金部门、轻工部门、化工部门,根据用途不同,对锰矿石产品的质量要求也不同。

(1)冶金行业对锰矿的质量要求

用于炼钢生铁、含锰生铁和镜质体的矿石的铁含量不受限制,矿石中锰和铁的总含量优选为40% ~ 50%。

冶炼各种牌号的锰合金,对矿石的锰含量和锰铁比都有一定的要求。冶炼中低碳锰铁,矿石含锰36% ~ 40%,锰铁比为6 ~ 8.5,磷锰比为0.002 ~ 0.0036;冶炼碳锰铁,矿石含锰33% ~ 40%,锰铁比为3.8 ~ 7.8,磷锰比为0.002 ~ 0.005;冶炼锰硅合金,矿石含锰29% ~ 35%,锰铁比为3.3 ~ 7.5,磷锰比为0.0016 ~ 0.0048;高炉锰铁,矿石含锰30%,锰铁比为2 ~ 7,磷锰比为0.005。

(2)化学和轻工业部门对锰矿的质量要求

在化学工业中,锰矿主要用于制备二氧化锰、硫酸锰和高锰酸钾,其次是碳酸锰、硝酸锰和氯化锰。化学级二氧化锰矿石粉要求二氧化锰含量大于50%(表3.3.3)。制备硫酸锰时,Fe & le3%、Al2O3 & le3%、曹&乐;0.5%、MgO & le0.1%;配制高锰酸钾时,Fe & le5%、二氧化硅和镧;5%、Al2O3 & le4%。

天然二氧化锰是制造干电池的原料。MnO2含量越高越好。镍、铜、钴、铅等有害元素的一般出厂标准为:铜

两个。矿业简史

锰矿利用的历史非常悠久。根据文献记载,世界上最早利用锰矿的国家是埃及、古罗马、印度和中国。我国利用锰矿的历史可以追溯到距今约4500 ~ 7000年前的新石器时代仰韶文化(彩陶文化)时期。因为软锰矿土,颜色黑,容易染手。在古人眼中,它是一种奇妙的陶器着色颜料。

然而,锰的发现相对较晚。直到1774年,瑞典矿物学家J.G.Gahn才从软锰矿中还原出锰。

锰在钢铁工业中的应用是世界各国冶金学家几十年不懈努力的结果。1875年后,欧洲国家开始用高炉生产含锰15% ~ 30%的镜质体和含锰80%的锰铁。1890年电炉生产锰铁,1898年铝热法生产金属锰,发展电炉脱硅精炼法生产低碳锰铁。1939年,电解生产出金属锰。

最早的锰矿是美国田纳西州的怀菲尔德锰矿。1837年首次开采,到1884年,锰矿年产量已达4万吨。印度也是最早开采锰矿的国家之一,始于1892年。第一次世界大战前,印度的锰矿出口量一直位居世界第一。1928年后,其地位被前苏联取代。自20世纪20年代末以来,前苏联的锰矿产量一直处于世界领先地位。此外,巴西、加纳、澳大利亚、南非、加蓬等国开采锰矿较早。

我国锰矿的地质找矿也起步较早。资料显示,1886年湖北兴国(今阳新)首次发现锰矿,随后1897年、1907年湖南省又相继发现安仁、攸县、长宁、耒阳锰矿。1910年,广西防城大支、钦州黄屋屯锰矿被发现;1913年和1918年,发现了湖南湘潭的上武都锰矿(1937年改称湘潭锰矿)和广西的鬼母锰矿、江西的乐华锰矿。。

锰矿石

三。锰矿选矿

锰矿浮选技术及加工技术,锰矿选矿方法,锰矿选矿技术我国大部分锰矿属于贫矿,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。目前,常用的锰矿选矿方法有机械选矿(包括洗矿、筛分、重选、强磁选和浮选)、火法富集、化学选矿等。

1.矿石洗涤和筛选

洗矿是通过水力洗矿或额外的机械擦洗将矿石从泥浆中分离出来。常用的设备有洗筛、滚筒洗衣机和槽式洗衣机。

洗矿往往伴随着筛分,如直接在振动筛上洗或将洗矿机得到的矿石(干净矿石)送到振动筛上进行筛分。筛选可作为一项独立的操作,用于分离不同目的的不同粒度和等级的产品。

2.重新选举

目前重选仅用于分选结构简单、嵌布粒度较粗的锰矿,尤其是密度较高的氧化锰矿。常用的方法有重介质选矿、跳汰选矿和摇床选矿。

目前国内处理氧化锰矿的工艺流程一般是将矿石破碎至6 ~ 0 mm或10 ~ 0 mm,然后分组,跳汰粗粒级,细粒级送摇床。大部分设备是热影响区往复跳汰机和6s摇床。

3.强磁选

锰矿是一种弱磁性矿物(比磁化系数X = 10 ×;10-6 ~ 600 &倍;10-6cm3/g],可在强磁场HO = 800 ~ 1600kA/m (10000 ~ 20000 OE)的磁选机中回收,一般可提高锰品位4% ~ 10%。

磁选因其操作简单、易于控制、适应性强,可用于各种锰矿的分离,近年来在锰矿选矿中发挥了主导作用。各种新型粗、中、细晶粒强磁机研制成功。目前,我国锰矿最常见的应用是中型强磁选机,粗粒级和细粒级强磁选机逐渐得到应用,细粒级强磁选机仍处于试验阶段。

4.重磁分离

目前,我国新建和改建的重磁选矿厂有福建连城、广西龙头、靖西和夏磊锰矿。如连城锰矿重磁选矿厂主要处理浸出氧化锰矿,用AM-30跳汰机处理30 ~ 3 mm的干净矿,可获得含锰40%以上的优质锰精矿,经人工分选除杂后可作为电池用锰粉的原料。将小于3mm的尾矿和洗矿梗跳汰至小于1m后,用强磁选机可使锰精矿品位提高24% ~ 25% ~ 36% ~ 40%。

5.强磁浮选

目前只有遵义锰矿采用强磁选工艺。矿石为低锰、低磷、高铁锰矿,主要为碳酸锰矿。

根据工业试验,磨矿工艺采用棒磨-球磨阶段,设备规模为φ;2100mm & times3000毫米湿磨机。Shp-2000强磁选机用于强磁选,CHF充气浮选机主要用于浮选机。经过多年生产试验,性能良好,非常适合遵义锰矿选矿。强磁浮选工艺的成功试验及其在生产中的应用,标志着我国锰矿的深度分离又向前迈进了一大步。

6.火法浓缩

锰矿火法富集是一种处理高磷高铁贫锰矿的分选方法,一般称为富锰渣法。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。

中国使用火法冶金浓缩已有近40年。1959年,湖南邵阳资江铁厂在一座9.4m3的小高炉上进行了试验,取得了初步成果。随后,1962年,上海铁合金厂和石景山钢铁厂分别用高炉冶炼富锰渣。1975年,湖南玛瑙山锰矿的高炉不仅冶炼了富锰渣,还从炉底回收了铅、银和生铁(俗称半钢),为综合利用提供了依据。20世纪80年代以来,富锰渣生产发展迅速,在湖南、湖北、广东、广西、江西、辽宁、吉林等地得到了发展。

火法富集工艺简单,生产稳定。它能有效地从矿石中分离铁和磷,获得富锰、低铁、低磷的富锰渣。这种富锰渣一般含35% ~ 45% Mn/Fe?12~38,P/Mn & lt;0.002,是优质的锰合金原料,也是一般天然富锰矿难以同时达到上述三个指标的人造富矿。因此,火法富集是我国高磷高铁低锰难选矿物的一种很有前途的选矿方法。

7.化学锰分离方法

锰的化学选矿有很多,国内也做了大量的研究工作,其中有很多实验。比较有前途的有:连二亚硫酸钠法、黑锰矿法和细菌浸锰法。目前还没有投入工业化生产。

金属锰生产流程图

四。锰矿还原处理技术

目前的软锰矿可分为焙烧还原和湿法还原两大类。

1.焙烧还原:

软锰矿还原焙烧的基本过程是在700-1000℃时,二氧化锰与还原剂反应生成氧化锰,氧化锰溶于酸。浸出液经过各种净化处理后,可获得纯净的含锰溶液,用于提取各种最终锰产品。

还原焙烧是目前处理高品位锰矿最常用的生产工艺,但该工艺的缺点是设备投资大、能耗高,焙烧时产生的烟气污染环境。

2.反射炉

反射炉结构简单,投资少,生产成本低。但由于能耗高,单位面积产量小,劳动强度大,密闭性差,污染严重,现在国家已经下令取缔。

3.回转炉

该设备主要由焙烧窑和冷却窑组成。热源主要由煤气、电热或煤组成。还原回转炉可分为三个部分:干燥段、预热加热段和加热反应段。还原焙烧后的矿石温度在500-600℃以上。当它进入冷却窑时,需要在冷却窑外喷水,将焙烧后的矿石冷却到80℃后排出。

回转窑存在能耗高、投资大、窑内壁易结圈、生产成本高、操作过程控制要求高等缺点。但回转炉操作技术成熟,生产能力大,机械化程度高,设备定性,至今钴还不是焙烧还原的首选。

4.固定床堆积还原焙烧

固定床堆积还原焙烧工艺是在地面上挖一个地窖,在上面安装炉排,在炉排上铺一层粗渣,然后将粒状软锰矿以10: 1的比例均匀地混合在渣上形成料层,加入主要成分为CO2的非氧化性高温气体,将水蒸气调节到850-950℃,使其穿过料层,与料层中的碳发生反应。

与反射窑和回转窑相比,还原法几乎不需要特殊设备,可以节省大量设备投资,大大降低能耗。据了解,美国KerrMcGee公司在其26万t/aEMD生产系统中采用了这一工艺。

5.沸腾炉还原焙烧和沸腾炉

沸腾炉和沸腾炉使用煤气或还原性燃烧气体作为流化介质来加热和还原软锰矿。广西八一锰矿在20世纪70年代处理100t氧化矿的单层沸腾炉中,使用发生炉煤气或煤粉作为还原剂和燃料。由于矿石的加热和还原在同一炉内完成,难以合理控制炉内气氛,导致热耗高、热效率低、烟尘率高、残炭高、生产成本高。

目前,沸腾炉和沸腾炉还原焙烧在国内还处于探索和发展阶段,工艺还不成熟。也存在系统能耗高、无法回收热量、配套设备复杂等缺点。

6.微波还原

微波是一种特殊的电磁波,频率在0.3 GHz到300 GHz之间,在电磁频谱上介于红外辐射波和无线电波之间。微波的基本性质与太阳光相似,其波速等于光速(3 &10m/s)也是一样。微波烘焙具有以下技术特征:

1)微波电磁能通过物质中分子的剧烈运动直接转化为热能。它是一种清洁的加热方式,以非接触的方式加热物料,避免外界污染,提高产品纯度。

2)微波穿透力强,可将物体内外整体加热,速度快且均匀,可即时快速加热物料,缩短反应时间,避免了传统加热方式造成的粉状物料传热传质不均匀现象。

3)矿物中各组分的微波吸收程度不同,所以微波加热可以选择性加热大部分微波吸收好的金属氧化物,而脉石矿物加热较慢(见图2),从而对矿物颗粒产生热碎裂作用,可以为冶金过程提供良好的反应动力学条件。

4)另外,微波的非热效应可以活化物质中的微观粒子,降低反应的活化能,对化学反应有明显的催化作用。

5)微波加热不需要高温介质传热,微波加热设备本身不吸收微波,热效率高。研究和实验结果表明,微波焙烧可使氧化锰的还原率提高一倍:在MnO2-Mn2O3过程中,微波加热分解率提高了2.18?与传统的加热方式相比。D16.71倍,而在Mn2O3-Mn3O4过程中,分解率提高了1.85?D78.86次。这是因为,一方面微波穿透力强,加热速度快且均匀;另一方面,由于软锰矿中的MnO是一种良好的微波吸收材料,而其他组分不是,微波可以选择性地将Mno2加热到矿物内部的较高温度,从而更有效地促进分解过程。实验还表明,微波加热技术对软锰矿的碳热还原反应具有明显的催化作用,还原反应可以在较低的温度下进行,还原速度加快,还原程度完全。实验表明,微波焙烧氧化锰的还原温度仅为380?D450℃。同时,由于微波还原焙烧是在较低的温度下进行,可以避免回转窑内经常出现的熔化结疤现象。可以看出,微波焙烧的上述各种特征因素的共同作用,可以大大降低软锰矿焙烧还原反应过程的能耗。

微波还原焙烧可连续生产,实现全过程自动控制,无粉尘、无噪音、无余热污染,从根本上改善了生产条件。为了实现微波焙烧还原软锰矿的工业化应用,近年来,国内相关研究机构和企业开展了大量卓有成效的工作,但仍需要长期的生产实践检验。中信锰矿有限公司提出将微波焙烧技术与热管技术有机结合,应用于低品位软锰矿& ldquo回收软锰矿还原焙烧& rdquo新的技术和设备,并将很快进入工业装置试验阶段。

热管是一种高导热元件。它在全封闭的真空空管内通过工质的蒸发和冷凝来传递热量,具有很高的热导率。热管构成的换热器具有传热效率高、流体阻力损失小、冷热侧传热面积任意变化、无烟气泄漏、无额外功耗、运行维护费用低等诸多优点。它们已被广泛应用于许多行业,热管技术在中国青藏铁路沿线被用于保持铁路路基的冻土。

微波焙烧得到的产品在冷却过程中释放的热量可以通过热管技术回收,用于预热进入系统的原料。因此,该工艺和技术设备综合了微波加热和热管换热的优点,不仅大大降低了焙烧和还原反应的温度和时间,而且充分回收了焙烧产品冷却过程中释放的热量,达到了双重节能的目的。

7.硫酸化焙烧法

该方法将碳热焙烧还原和软锰矿的硫酸浸出相结合,即将锰矿粉、煤粉和硫酸充分混合,温度为600?在D700~C焙烧1h后,软锰矿直接还原为硫酸锰,而大部分重金属盐和可溶性硅酸盐转化为水不溶性氧化物。焙烧产物直接用水浸出,过滤得到硫酸锰溶液。或者,在没有碳作为还原剂的情况下,将锰矿粉和硫酸(或硫酸铵)的混合物直接在400~C下焙烧3小时,然后加热到700~C下1小时,焙烧产物用水浸出,得到硫酸锰溶液。

硫酸焙烧具有能耗高、操作条件差、污染环境等缺点,因此没有得到广泛应用。

软锰矿的湿法还原

1.两矿一步法

将软锰矿、黄铁矿和硫酸按一定比例在一定温度下反应,可以将软锰矿中的高价锰还原成硫酸锰。

本发明的优点是省去了高温焙烧过程,还原、浸出和提纯可以在同一个反应罐中完成,减少了设备投资,硫铁矿来源广泛,价格低廉,生产成本低,操作过程简单易行。与焙烧法相比,两步浸矿法大大改善了操作环境,降低了酸耗。因此,目前,两步浸矿法是我国低品位软锰矿生产锰产品过程中最受欢迎的工艺路线。两步法的缺点是还原率和浸出率低,渣量大,影响锰的回收率。特别是在电解锰生产的过程控制中,提纯工艺难以掌握,尤其要求软锰矿和黄铁矿的矿源成分稳定。因此,虽然两步法在硫酸锰和普通电解二氧化锰的生产中得到了广泛的应用,但在电解锰的生产中还没有得到广泛的应用。

原则上,其他金属硫化矿也适用于两矿一步法。

2.二氧化硫浸出法

软锰矿浆中通入二氧化硫气体,可直接还原生成硫酸锰。

国内外对软锰矿浆脱除烟气中SO2的工艺进行了广泛而深入的研究。根据热力学原理,计算出反应平衡常数分别为7.26X10和24X10。如此巨大的平衡常数表明MnO2脱硫过程可以在瞬间完成,可以彻底进行。研究表明,软锰矿的SO2还原浸出反应不仅速度快,而且对矿物成分具有选择性,可以减少杂质进入浸出液。虽然用SO气体直接浸出软锰矿是一种已经存在很长时间的成熟工艺,但由于浸出过程中的副反应产生连二硫酸锰(MnS2O6)并影响浸出产品的质量,它还没有广泛用于锰产品的生产。

但在以脱除气体中SO2为主要目的的环保治理项目中,如燃煤锅炉烟气等。

在含硫气体的脱硫过程中,该方法仍有相当大的应用价值。

总的来说,与传统的还原焙烧法相比,二氧化硫浸出法缩短了生产流程,节约了能耗、设备投资和场地,避免了焙烧过程中废气对环境的污染。生产成本也有所降低,特别适合低品位软锰矿的有效利用,这需要长期的生产实践来验证。

3.硫酸钙法浸出软锰矿

在浸出槽中,将软锰矿粉和连二硫酸钙(CaS206)混合成成矿浆液,通入SO2生成硫酸锰和连二硫酸锰(见上节)。生成的硫酸锰和连二硫酸锰交换成连二硫酸锰溶液和硫酸钙沉淀,浸出液和碳酸钙与浸出渣一起过滤分离出来。滤液中加入石灰乳会生成Mn(OH)沉淀,过滤后得到固体Mn(OH)2产品,可作为锰精矿或溶于酸中制备锰系列产品。含有CaS206的滤液可以循环使用。

硫酸钙法浸出软锰矿的还原机理实际上是SO2还原浸出法。这种方法是由美国矿务局在20世纪40年代首先研究和开发的。后来前苏联和中国的一些锰矿也进行了这方面的半工业试验。试验结果表明,锰回收率可达85%左右。浸出工艺和设备简单,产品纯度高,质量小,生产成本低,但渣量大是其主要缺点。

笔者认为,在当前锰资源日益匮乏的情况下,二硫酸钙法浸出低品位软锰矿的技术路线仍具有一定的现实意义。

4.硫酸亚铁浸出法

有很多绿矾的副产品(FeS04?7H2O),可作为从酸性溶液中浸出的软锰矿中的还原剂,将软锰矿中的四价锰还原成硫酸锰,用于生产硫酸锰或其他锰产品。

热力学计算表明,浸出反应可以在室温下自发进行,具有很强的热力学驱动力,反应是放热的。综合国内已发表的硫酸亚铁浸出软锰矿的试验报告,反应条件为:反应温度70 ~ 95℃,硫酸初始浓度180?D210g/L,液固比为3 ~ 8: 1,搅拌下反应时间2 ~ 3.5h,二氧化锰浸出率可达95%以上。

显然,含硫酸亚铁的软锰矿浸出液含铁量高。如果采用普通的Fe(OH)中和沉淀法除铁,会产生大量的胶体沉淀,导致过滤困难和锰的吸附损失。因此,宜在浸出的同时加入硫酸钠,用硫酸铁沉淀的方法除去大部分铁[39]。生成的黄钾铁矾沉淀具有良好的沉降和过滤性能,硫酸铁沉淀反应为产酸反应,有利于硫酸亚铁浸出软锰矿的连续过程。通过调节pH值生成Fe(OH)3沉淀来深度去除未去除的剩余铁,以满足工艺要求。硫酸亚铁浸出锰的方法也可以应用于深海锰结核的浸出过程,可以同时浸出锰、钴、镍、铜。

5.铁的直接浸出

朱道荣曾在《硫酸亚铁浸出软锰矿》的报告中指出:& ldquo在此过程中加入一定量的铁屑,有利于锰的浸出率、液固分离和降低铁的消耗。这项工作需要进一步研究& rdquo。

张东方等人报道了在酸性条件下用铁屑作为还原剂从锰银矿中浸出锰。浸出反应条件为:当铁矿石配比为1: 13,矿酸比为0.6: 1,液固比为3: 1,浸出时间为60min,浸出温度为室温,磨矿细度小于0.074mm占80%时,锰的浸出率达到97.60%,而银残留在浸出渣中。这种方法的主要缺点是酸消耗量高。在这方面,国外最近的研究_4J表明,在酸性软锰矿浆中直接加入海绵铁,可以快速将软锰矿中的四价锰还原为二价锰,比使用硫酸亚铁更有效。反应条件为:物料(锰矿和海绵铁)的粒度为250±150 μm,H2SO4/MnO2的摩尔比为3,Fe/MnO2的摩尔比为0.80。在室温(20℃)下反应10分钟后,锰的浸出率可达98%,15分钟后,浸出率可达100%。如果将反应温度从20℃提高到60℃,反应时间可以从10分钟缩短到30分钟,软锰矿可以完全浸出。在与之前相同的条件下,如果使用硫酸亚铁作为还原剂,反应10分钟后,Fe/MnO的摩尔比从0.8增加到80%,反应30分钟后只有93%,可以看出,直接加入金属铁就地形成的硫酸亚铁对还原浸出过程起到了非常有利的促进作用。

实际上,铁屑在酸性溶液中与酸快速反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁中的亚铁离子起到还原作用。因此,金属铁直接浸出的机理与硫酸亚铁浸出的机理相同,实际上是一种改进的硫酸亚铁浸出方法,因为初生态的亚铁离子可能具有更强的还原能力。

6.直接还原法

在酸性条件下,煤可以与软锰矿反应,使其中的MnO2还原成MnO进入溶液。可以看出,反应是由热力学驱动的。Hancock等人研究了Amapa锰矿粉(含锰33.1%)、软锰矿(估计含锰63%)、深海锰结核(含锰33.9%)和化学二氧化锰(估计)的浸出,指出浸出还原反应的适宜速率与温度和酸度成正比,煤/矿比为1-2: 1,浸出液可以是硫酸、盐酸或腐植酸,酸浓度为1-5 N,浸出液的固体浓度为100-300g/L4h后,锰的浸出率可达95%以上。实验表明,褐煤比烟煤具有更强的还原二氧化锰的能力。在相同反应条件下,上述四种含锰物料中软锰矿的浸出率相对较低,而盐酸溶液中的浸出反应速率和浸出率明显高于硫酸溶液。

7草酸直接浸出法

草酸和二氧化锰在酸性介质中能产生以下还原。

反应:

Mn02+HOOC?DCOOH+2H一

Mn2+2c O2+2h2o

报道了用草酸作还原剂浸出印度。

在焦达软锰矿(含锰24.7%,铁28.4%,粒度150+105m)试验中,在85℃,含草酸30.6g/L,硫酸浓度0.534M的溶液中,锰矿石粉中的锰可浸出98.4%,而铁只能浸出8.7%。

8甲醇直接浸出法

甲醇还原金属氧化物的能力已经在分析化学的许多例子中得到应用。近年来,在研究深海锰结核浸出过程中,有报道称在酸性介质中使用乙醇或甲醇作为浸出剂。

9.农林副产品的直接浸出

农作物或其副产品的主要成分之一是纤维素,可用作软锰矿的还原剂。它是一种可再生资源,来源广泛,无有毒元素,价格低廉。在适宜的条件下,它可直接与低品位软锰矿反应,其中的二氧化锰可被还原为二氧化锰。反应过程不需要高温焙烧或外部加热。设备简单,投资成本低,环境污染小。有效利用低品位软锰矿资源是可行的技术路线之一。

1O .还原浸出法

二氧化锰是一种半导体,可以用作电极。在锰矿浆电解过程中,四价锰被阴极从矿浆中还原成价锰并溶解。指出了矿浆在硫酸溶液中的电解浸出过程,并指出了其反应。

该机制可以是:

MnO+4h+2e-Mn+2h2o

MnO+H+E-MnOOH

MnOOH+3H+e?Mn2+2h2o

当足够的MnOOH在MnO表面积累时,会发生进一步的还原反应,在电解液中形成Mn2: MnO OH+H+E-Mn(OH)2。酸度、温度和外加电位对浸出率有很大影响,Fe2和Mn2的存在会大大加快反应速度。最佳电解浸出反应条件为:在50l硫酸溶液中,温度70℃,液固比为1: 100。当电位为0mV(相对于Hg/HgSO4/K2SO4参比电极)时,45min后锰可以完全浸出,而铁的浸出率只有56%。在此反应条件下,锰的浸出率比不加电位的化学溶解高5倍。

十一岁。生物浸出法

它在微生物矿床形成和演化的地球化学过程中起着重要作用。现在,利用微生物(细菌)的生化活性从矿石中提取金属,即所谓的微生物湿法冶金技术,在基础研究和产业化方面取得了长足的进步,并日益显示出其在经济性和环境友好性方面的优势。

例如,难处理金矿石的细菌氧化预处理技术已成功应用于世界各地10多个黄金冶炼厂,其中最大处理矿石量达到10000t/d,在铜冶金方面,硫化铜矿的细菌堆浸已实现较大规模的工业化,一些细菌浸铜厂的日处理能力已达数万吨。我国锰矿资源中富矿、贫矿、复合矿和粉矿少,锰矿开采和利用难度大。因此,将微生物湿法冶金技术应用于贫锰矿的浸出和利用具有重要的现实意义。事实上,我国科研院所已经开展了大量微生物浸出锰的研发工作。细菌作用于锰矿的机理取决于细菌的生理特性,可分为三种类型:

1)锰的还原机理;

2)锰的氧化机理;

3)微生物代谢产物浸出锰的机理。

在微生物还原浸出二氧化锰矿中,一些异养细菌(如真菌)和自养细菌(如硫杆菌)能产生代谢产物(如亚硫酸盐、硫酸铁等。)将二氧化锰矿石中的Mn4还原成Mn2并直接浸出。20世纪7O to 8O年代,我国在低品位锰矿的微生物浸出方面做了大量工作。氧化亚铁硫杆菌加还原剂对大洋锰结核中锰的浸出率接近100%。杜等人还利用嗜酸混合异养菌还原浸出废电池粉中的二氧化锰,浸出率达90%以上。今天,生物工程的进步(如基因组解码技术)将使揭示微生物浸出和基因表达的内在规律成为可能,并在其指导下,进行基因工程改良和菌株筛选,培育出性能更好、能力更强的微生物菌株,以满足特定矿物冶金的需要。

十二个。其他还原浸出方法

除了上述浸出软锰矿的方法外,还研究开发了许多浸出方法,如还原焙烧-氨浸法、还原焙烧-氨基甲酸盐法、过氧化氢还原法、蔗糖或葡萄糖还原法、苯酚还原法、氯化法和硝酸盐法等。这些浸出方法大多工艺复杂,或生产成本高,或物料有腐蚀性,污染环境,不适合处理低品位软锰矿。

动词 (verb的缩写)结束语

低品位软锰矿的还原工艺较多,对湿法冶金生产锰系列产品的成本、能耗和操作环境影响较大。要根据所用锰矿的种类和性质,各地的原料供应情况,产品的质量要求,综合考虑,选择最合适的工艺。

中国有大量低品位软锰矿储量。从战略角度出发,深入研究和开发低品位软锰矿还原过程中的各种新技术,对于提高日益枯竭的锰矿资源利用率,进一步发展我国锰制品工业,减少环境污染,走可持续发展的新型工业化道路,具有重要的现实意义。

 
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