权利要求

1.一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，将菱锰矿进行破碎后进行预选，将得到的预选精矿碎磨后进行一段磁选作业，得到一段磁选锰精矿和一段磁选尾矿;一段磁选锰精矿在悬浮焙烧炉中进行矿相转化，得到的矿相转化产品经二段磁选得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿;预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并成总尾矿，二段磁选精矿即为最终产品。

2.根据权利要求1所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，菱锰矿组成以质量百分比计包括：Mn 22.00wt%～33.50wt%，MgO 3.00wt%～10.00wt%，CaO 4.00wt%～12.00wt%;

将菱锰矿破碎至粒度≤130mm。

3.根据权利要求1所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，预选采用X射线智能分选机实现;预选精矿碎磨至粒度≤0.15mm后给入料仓，其中-0.074mm矿粉占总质量≥60%。

4.根据权利要求1所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，一段磁选过程中，磁场强度为12000Oe～16000Oe。

5.根据权利要求1所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，矿相转化过程中，焙烧温度为500℃～700℃，矿相转化时间为15min～30min;矿相转化过程采用氮气作为保护气氛。

6.根据权利要求1所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，二段磁选过程中，磁场强度为2000Oe～7000Oe。

7.根据权利要求1所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并成总尾矿。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其特征在于，菱锰矿中镁离子去除率为75%以上，钙离子去除率为73%以上。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于矿物加工技术领域，涉及一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺。

背景技术

[0002]锰在高性能优质钢铁材料生产过程中具有不可替代性，约90%的锰应用于钢铁工业，其用量仅次于铁。同时，锰在电子工业、化学工业、航天工业和医疗工业等均有着广泛应用，尤其是当今许多战略性新兴产业，如先进储能材料、电池材料、磁性功能材料等。

[0003]目前，常用的菱锰矿处理方法为直接浸出(CN106745290A)、焙烧-浸出(CN116926347A)等，然而钙、镁等杂质在浸出过程中会形成钝化层，影响浸出效率，因此开发一种菱锰矿深度除杂工艺具有重要意义。针对以上现状，本发明提供一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺。

发明内容

[0004]本发明首要目的是提供一种菱锰矿预先深度除杂的方法，旨在提高菱锰矿在后续浸出作业锰的浸出率，最终生产出优质锰精矿。

[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006]一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，将菱锰矿进行破碎后进行预选，将得到的预选精矿碎磨后进行一段磁选作业，得到一段磁选锰精矿和一段磁选尾矿;一段磁选锰精矿在悬浮焙烧炉中进行矿相转化，得到的矿相转化产品经二段磁选得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿;预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并成总尾矿，二段磁选精矿即为最终产品。

[0007]将菱锰矿破碎至粒度≤130mm;

[0008]预选采用X射线智能分选机实现;

[0009]预选精矿碎磨至粒度≤0.15mm后给入料仓，其中-0.074mm矿粉占总质量≥60%;

[0010]所述菱锰矿化学成分包括：Mn 22.00wt%～33.50wt%，MgO 3.00wt%～10.00wt%，CaO4.00wt%～12.00wt%。

[0011]一段磁选的磁场强度为12000Oe～16000Oe。

[0012]矿相转化过程中，焙烧温度为500℃～700℃;焙烧时间为15min～30min;矿相转化过程用氮气作为保护气体。

[0013]矿相转化过程中发生的主要化学反应为：

[0014]二段磁选过程中磁场强度为2000Oe～7000Oe。

[0015]所述方法中，镁离子去除率为75%%以上，钙离子去除率为73%以上。

[0016]本发明提供的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺，其原理和技术关键点在于：由于菱锰矿中钙、镁等杂质含量较高，这些杂质在浸出过程中容易形成钝化层，严重影响浸出效率。本发明通过X射线分选技术预先去除钙、镁含量较高的矿石，从而提高后续浸出效率。预选后的菱锰矿(MnCO3)在焙烧过程中，在氮气气氛下处于悬浮流态状态，并发生分解反应生成磁性强于菱锰矿(MnCO3)的方锰矿(MnO)，有助于通过磁选更加有效地分离磁性相对较强的MnO和非磁性的钙、镁杂质，提高锰精矿的品位。此外，菱锰矿(MnCO3)属于三方晶系，而方锰矿(MnO)属于立方晶系。在晶体结构转变过程中，矿石颗粒中形成大量孔隙和微裂纹，将原本致密的矿物转化为松散多孔的结构，为后续浸出作业提供了有利条件。

[0017]与现有电解锰废渣处理工艺相比，本发明的特点和优势为：

[0018]1.本发明实现了高钙、高镁菱锰矿高效综合利用，产品中锰品位和锰回收率高，除钙、镁效果显著。

[0019]2.本发明矿相转化过程采用悬浮焙烧炉对菱锰矿粉进行焙烧，相比传统焙烧装置回转窑，其传热传质效率更高，反应效果更好，生产连续性好。

[0020]3.本发明提出的菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂工艺流程简单，相关技术相对成熟，便于实现工业化推广。

附图说明

[0021]图1为本发明菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂的方法流程示意图。

具体实施方式

[0022]以下结合附图以及实施例对本发明作进一步阐述。下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法;所述试剂和材料，如无特殊说明，均可以从商业渠道获得，并且所述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0023]实施例1：

[0024]本实施例中菱锰矿来自于新疆阿克陶-乌恰地区，其中Mn含量为29.82wt%，MgO含量为5.14wt%，CaO含量为6.64wt%。

[0025]本实施例提供一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂的方法，工艺流程如图1所示，

[0026]将菱锰矿给入粗碎破碎机粉碎，得到粒度小于90mm的破碎产品。破碎产品通过传送道运送至X射线智能分选设备中进行预选，得到X射线智能预选精矿和预选尾矿。将X射线预选精矿碎磨至粒度为0.15mm以下，其中-0.074mm矿粉占总质量的60%。将破碎样品送入磁场强度为12000Oe的立环高强度磁选机中，获得一段磁选精矿和一段磁选尾矿。一段磁选产品经过干燥器干燥后，与被预热的氮气被送入悬浮焙烧炉中进行矿相转化，稳定悬浮焙烧炉内温度为500℃，焙烧时间为15min，最终得到协同矿相转化产品。悬浮焙烧炉排出的物料通过冷却旋风筒降温后给入磁场强度为3000Oe的二段磁选中，获得二段磁选精矿和二段磁选尾矿。本实施例中的二段磁选精矿为最终精矿，X射线智能预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并为最终尾矿。最终获得精矿锰品位为39.78wt%;MgO含量为3.77wt%;CaO含量为3.21wt%。锰回收率为85.92%，脱镁率和脱钙率分别75.31%和74.84%。

[0027]实施例2：

[0028]方法同实施例1的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂方法，不同点在于：

[0029]1.本实施例中的菱锰矿Mn含量为29.97wt%，MgO含量为6.25wt%，CaO含量为5.98wt%。

[0030]2.将X射线预选精矿碎磨至粒度为0.15mm以下，其中-0.074mm矿粉占总质量的60%。

[0031]3.将破碎样品送入磁场强度为13000Oe的立环高强度磁选机中，获得一段磁选精矿和一段磁选尾矿。

[0032]4.一段磁选产品经过干燥器干燥后，与被预热的氮气被送入悬浮焙烧炉中进行矿相转化，稳定悬浮焙烧炉内温度为550℃，焙烧时间为15min，最终得到协同矿相转化产品。

[0033]5.悬浮焙烧炉排出的物料通过冷却旋风筒降温后给入磁场强度为2000Oe的二段磁选中，获得二段磁选精矿和二段磁选尾矿。

[0034]本实施例中的二段磁选精矿为最终精矿，X射线预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并为最终尾矿。最终获得锰精矿锰品位为40.57wt%;MgO含量为3.41wt%;CaO含量为2.88wt%。锰回收率为83.84%，脱镁率和脱钙率分别为76.77%和74.81%。

[0035]实施例3：

[0036]方法同实施例1的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂方法，不同点在于：

[0037]1.本实施例中的菱锰矿Mn含量为31.54wt%，MgO含量为6.88wt%，CaO含量为6.14wt%。

[0038]2.将X射线预选精矿碎磨至粒度为0.15mm以下，其中-0.074mm矿粉占总质量的70%。

[0039]3.将破碎样品送入磁场强度为2000Oe的立环高强度磁选机中，获得一段磁选精矿和一段磁选尾矿。

[0040]4.一段磁选产品经过干燥器干燥后，与被预热的氮气被送入悬浮焙烧炉中进行矿相转化，稳定悬浮焙烧炉内温度为600℃，焙烧时间为20min，最终得到协同矿相转化产品。

[0041]5.悬浮焙烧炉排出的物料通过冷却旋风筒降温后给入磁场强度为3000Oe的二段磁选中，获得二段磁选精矿和二段磁选尾矿。

[0042]本实施例中的二段磁选精矿为最终精矿，X射线预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并为最终尾矿。最终获得锰精矿锰品位为41.10wt%;MgO含量为3.78wt%;CaO含量为3.11wt%。锰回收率为82.49%，脱镁率和脱钙率分别为78.17%和75.28%。

[0043]实施例4：

[0044]方法同实施例1的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂方法，不同点在于：

[0045]1.本实施例中的菱锰矿Mn含量为30.89wt%，MgO含量为7.78wt%，CaO含量为6.91wt%。

[0046]2.将X射线预选精矿碎磨至粒度为0.15mm以下，其中-0.074mm矿粉占总质量的75%。

[0047]3.将破碎样品送入磁场强度为13000Oe的立环高强度磁选机中，获得一段磁选精矿和一段磁选尾矿。

[0048]4.一段磁选产品经过干燥器干燥后，与被预热的氮气被送入悬浮焙烧炉中进行矿相转化，稳定悬浮焙烧炉内温度为700℃，焙烧时间为25min，最终得到协同矿相转化产品。

[0049]5.悬浮焙烧炉排出的物料通过冷却旋风筒降温后给入磁场强度为4000Oe的二段磁选中，获得二段磁选精矿和二段磁选尾矿。

[0050]本实施例中的二段磁选精矿为最终精矿，X射线预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并为最终尾矿。最终获得锰精矿锰品位为39.78wt%;MgO含量为2.88%;CaO含量为2.15wt%。锰回收率为77.83%，脱镁率和脱钙率分别为78.89%和77.41%。

[0051]实施例5：

[0052]方法同实施例1的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂方法，不同点在于：

[0053]1.本实施例中的菱锰矿来自南非地区，其中Mn含量为23.78wt%，MgO含量为4.73wt%，CaO含量为8.61wt%。

[0054]2.将X射线预选精矿碎磨至粒度为0.15mm以下，其中-0.074mm矿粉占总质量的75%。

[0055]3.将破碎样品送入磁场强度为15000Oe的立环高强度磁选机中，获得一段磁选精矿和一段磁选尾矿。

[0056]4.一段磁选产品经过干燥器干燥后，与被预热的氮气被送入悬浮焙烧炉中进行矿相转化，稳定悬浮焙烧炉内温度为700℃，焙烧时间为30min，最终得到协同矿相转化产品。

[0057]5.悬浮焙烧炉排出的物料通过冷却旋风筒降温后给入磁场强度为6000Oe的二段磁选中，获得二段磁选精矿和二段磁选尾矿。

[0058]本实施例中的二段磁选精矿为最终精矿，X射线预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并为最终尾矿。最终获得锰精矿锰品位为43.10wt%;MgO含量为2.10wt%;CaO含量为2.02wt%。锰回收率为81.76%，脱镁率和脱钙率分别为77.99%和73.23%。

[0059]实施例6：

[0060]方法同实施例1的一种菱锰矿预先抛尾-矿相转化-磁选深度除杂方法，不同点在于：

[0061]1.本实施例中的菱锰矿来自广西壮族自治区，其中Mn含量为29.75wt%，MgO含量为3.45wt%，CaO含量为11.53wt%。

[0062]2.将X射线预选精矿碎磨至粒度为0.15mm以下，其中-0.074mm矿粉占总质量的80%。

[0063]3.将破碎样品送入磁场强度为15000Oe的立环高强度磁选机中，获得一段磁选精矿和一段磁选尾矿。

[0064]4.一段磁选产品经过干燥器干燥后，与被预热的氮气被送入悬浮焙烧炉中进行矿相转化，稳定悬浮焙烧炉内温度为700℃，焙烧时间为30min，最终得到协同矿相转化产品。

[0065]5.悬浮焙烧炉排出的物料通过冷却旋风筒降温后给入磁场强度为7000Oe的二段磁选中，获得二段磁选精矿和二段磁选尾矿。

[0066]本实施例中的二段磁选精矿为最终精矿，X射线预选尾矿、一段磁选尾矿和二段磁选尾矿合并为最终尾矿。最终获得锰精矿锰品位为43.21wt%;MgO含量为2.57wt%;CaO含量为1.80wt%。锰回收率为80.12%，脱镁率和脱钙率分别为78.06%和74.23%。

说明书附图(1)