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《昆明理工大学》 2011年
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云南宣威高磷低锰难选软锰矿降磷提锰研究

赖国栋  
【摘要】:锰矿作为我国重要战略矿产资源,已被我国列为紧缺矿种,并且其优质资源日益减少,具有贫、细、杂特点的锰矿资源存量比重日益增加。为了满足我国工业发展对优质锰矿的需求,只能从国外大量进口。为了降低对国外优质锰矿资源的依赖,降低工业生产过程中原材料采购的成本,如宣威锰矿这类储量大、含磷高、难处理的贫锰矿资源亟待开发和利用。 宣威锰矿为软锰矿,锰品位低,嵌布粒度细微,并伴生有含量较高的磷灰石,磷与锰元素在各个粒级矿物中分布比较均匀,磷与锰元素存在类质同象结构。为了使得宣威软锰矿达到分选要求,开展了以下工作: (1)经磁化焙烧-强磁选工艺、摇床重选工艺、微波焙烧-黑锰矿法工艺和稀酸直接浸出工艺的试验探索,结果表明这四种工艺对该矿石的分选效果不明显,所得锰精矿锰品位低,P/Mn比值高,不能达到冶金用锰矿石YB/T319-2005国家行业标准的要求。 (2)提出拌酸熟化工艺处理高磷贫锰矿,经热力学理论分析,二氧化锰与浓硝酸和浓硫酸很难发生反应,该工艺处理高磷锰矿可行。该工艺试验得到P/Mn比值较小,锰品位较高的锰精矿,脱磷富锰效果显著。并考察了固液比、矿石粒度、熟化时间和熟化温度对锰矿P/Mn比值和锰矿品位的影响,固液比和矿石粒度的影响效果显著。 (3)拌酸熟化工艺的优化参数:原矿粒度范围-0.125+0.1 mm,固液比1:1,熟化时间1h。经实验验证,在优化条件下,所得锰精矿品位从原矿的11.56%提升至44.08%,P/Mn比值从原矿的0.0126降至0.0059,锰回收率达93.28%,达到冶金用锰矿石AMn45Ⅲ等级要求的技术指标。 (4)拌酸熟化处理工艺由于拌酸产生团粒,动力学过程可以用有孔隙大颗粒块矿浸出模型来解释。该工艺使用浓硝酸,提高反应物浓度梯度,加强了磷元素的浸出过程。并且浸出反应速率的控制步骤为扩散控制,熟化温度对反应速率的影响不明显,矿石粒度和拌酸固液比对熟化效果起决定性作用。 (5)以小试实验为基础,拌酸熟化放大试验在保持用酸量不变的条件下,加入适量的水提高液固比,可以有效解决较小液固比条件下拌酸不均匀的问题。当液固比为1.5:1时,试验得到锰品位43.32%,P/Mn比值0.006的锰精矿,锰回收率90.45%。达到冶金用锰矿石AMn42Ⅲ等级标准的要求。 如今贫、细、杂的难选矿石资源比例日益增加,用简单的机械选矿或化学工艺将很难处理这类难选矿石,探索新的矿石处理工艺变得十分重要,本研究为类似难选高磷贫锰矿石的分选提供了一种新思路。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD951

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