第一節(jié) 國內(nèi)高錳渣產(chǎn)品 技術(shù)工藝 研發(fā)動(dòng)態(tài)

冶煉富錳渣的過程，就是錳在渣中的富集過程，包括在高溫下礦石結(jié)晶水的分解，碳酸鹽的分解，錳高價(jià)氧化物還原為低價(jià)氧化物的失氧和在還原氣氛中鐵、磷的選擇性還原等作用。其中最根本的是鐵、磷的選擇性還原。

富錳渣冶煉的理論基礎(chǔ)是按照熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，通過控制熱量和造渣過程對礦石中的氧化物進(jìn)行選擇性還原。

1、富錳渣冶煉中氧化物的還原

錳礦石中的MnO2，Mn2O3，Mn3O4，F(xiàn)e2O3，P2O5等氧化物都容易被CO或H2還原成MnO和FeO，但MnO和FeO進(jìn)一步被C還原成金屬，其條件就有所不同，MnO還原所需的溫度和熱量要高得多。

在高爐冶煉條件下，各元素還原的先后和還原的程度不一樣，產(chǎn)生這些差異的原因是各元素要求的還原條件不同，即高爐內(nèi)所能創(chuàng)造的還原劑成分、溫度和壓力等條件下對還原反應(yīng)所需達(dá)到平衡的難易程度有所不同。

2、冶煉溫度的選擇

 富錳渣冶煉要抑制錳的還原，實(shí)際上就是控制渣中MnO的還原條件。MnO的直接還原反應(yīng)MnO+C=Mn+CO是吸熱反應(yīng)。平衡氣相中CO的分壓，隨溫度上升而增加。即隨冶煉溫度升高，MnO還原加劇。因而控制冶煉溫度是控制MnO還原，提高富錳渣品位的關(guān)鍵措施。

富錳渣冶煉處理貧錳礦，渣中SiO2量比較高。在有足夠SiO2存在的條件下，高爐內(nèi)溫度為1170℃時(shí)，幾乎全部MnO與SiO2結(jié)合形成爐渣。從熔渣中還原Mn比從獨(dú)立相中還原困難得多。試驗(yàn)指出，在1300℃條件下，MnSiO3只還原3%，另一方面，鐵的還原比較容易進(jìn)行，鐵的還原FeO+C=Fe+CO從685℃就開始了，而高價(jià)氧化鐵還原為低價(jià)氧化鐵(FeO)在900~1000℃時(shí)即已完成，當(dāng)溫度達(dá)到1250℃時(shí)，硅酸鐵(Fe2SiO4)也大量被還原。因而從保證鐵充分還原與抑制錳的還原來看，富錳渣冶煉溫度控制在1280~1350℃是適應(yīng)的。在此溫度下，爐渣的流動(dòng)性也是有保證的。

3、爐渣堿度的選擇

堿性氧化物CaO和MgO對SiO2的親合力比MnO大，故以將MnO從硅酸鹽中置換出來，使之以自由MnO形態(tài)存在，MnO活度增大，降低了MnO開始還原溫度，促進(jìn)錳的還原。

第二節(jié) 國外高錳渣產(chǎn)品 技術(shù)工藝 研發(fā)動(dòng)態(tài)

錳在自然界分布很廣，幾乎各種礦石及硅酸鹽的巖石中均含有錳。錳礦最常見的是無水和含水的氧化錳和碳酸錳，現(xiàn)已知的錳礦物有150種，但含錳最高，能大量富集形成有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的錳礦物卻不過5-6種，其中最重要、最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的是軟錳礦和硬錳礦，另外還有水錳礦、褐錳礦、黑錳礦、菱錳礦等。這些礦物中錳的含量可達(dá)50～70%左右，是錳的重要工業(yè)礦物。目前國外高錳渣的技術(shù)已經(jīng)成熟，沒有最新的研發(fā)成果。

 

    第三節(jié) 2007-2010年國內(nèi)外高錳渣 技術(shù)工藝 研發(fā)成果回顧

 1、中碳錳鐵和富錳渣生產(chǎn)工藝（申請日：2010年05月31日）

本發(fā)明公開了一種中碳錳鐵和富錳渣生產(chǎn)工藝，它包括以下過程：將水洗鐵、電解錳渣與石灰進(jìn)行計(jì)量、混合，加入精煉爐進(jìn)行冶煉，出煉后進(jìn)行檢驗(yàn)精整，得到中碳錳鐵和富錳渣分別入庫，余下的固渣進(jìn)行破碎篩選分離得到錳鐵渣回精煉爐使用、爐渣作墊爐用。精煉過程產(chǎn)生的煙塵進(jìn)入干式布袋除塵器進(jìn)行除塵，煙氣達(dá)標(biāo)排放。水洗鐵、電解錳渣來自于硅錳合金、鐵合金生產(chǎn)廠家的固體廢料。所述的精煉爐為利用礦熱爐改造成的３０００ｋＶＡ精煉爐。本發(fā)明所用主要原料是硅錳合金廠家的廢固渣，除了主產(chǎn)品中碳錳鐵銷鋼廠外，其副產(chǎn)品富錳渣又返銷回硅錳合金廠家作主要原料并替代部分進(jìn)口礦，真正實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明還可節(jié)約能源。

2、富錳渣的高爐冶煉方法（專利號(hào)：87105050）

本發(fā)明為一種利用高爐冶煉高錳渣的方法。該種方法仍然保持現(xiàn)行的高爐冶煉富錳渣的工藝技術(shù)條件，其特征是使用專門的噴吹設(shè)備，向高爐爐缸內(nèi)的渣鐵液面處噴吹含氧氣體。采用此方法能收到提高產(chǎn)量、降低焦比、提高錳金屬入渣率等綜合效果。

第四節(jié) 2011-2012年高錳渣國內(nèi)外 技術(shù)工藝 研發(fā)趨勢 分析

火法富集錳，是提高錳品位的一種方法，火法富集錳的主要產(chǎn)品是富錳渣和副產(chǎn)品生鐵。生鐵作為鋼鐵生產(chǎn)的用料，而富錳渣除作為硅錳合金的主要原料外，在化工上也有廣泛的用途。用它作為化工原料，與原礦相比可以節(jié)省許多工序和能源。比如：生產(chǎn)硫錳。用它直接與硫酸反應(yīng)，這樣就省去用原礦煅燒還原的工序。

但是，目前富錳渣的價(jià)格較高，而且價(jià)格以其品位的提高而提高。目前的價(jià)格是每度43.00元，用它來生產(chǎn)硫酸錳很不合算，而生產(chǎn)富錳渣的另一副產(chǎn)品——渣皮其價(jià)格較便宜，每噸隨市場價(jià)一般在250—400元之間。用它來作為生產(chǎn)錳鹽及其他化工產(chǎn)品有著廣闊的前景。高爐火法集錳，渣皮中含有各種成分及數(shù)據(jù)：錳含量：24~30%，泥沙：32~36%，鐵：12~15%，磷：1.5~1.8%，水分：6~8%渣皮中的含錳量與該高爐生產(chǎn)的富錳渣含量有直接的關(guān)系。渣皮中的二氧化硅含量除原礦原來含有之外，還與該高爐的操作工和業(yè)主的素質(zhì)有關(guān)，渣皮中生鐵的存在，是造成渣皮含鐵高不能與富錳渣等價(jià)賣出的主要原因，渣皮中的水分，是長期堆放在露天日曬雨淋造成的。通過 研究 和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，成功地解決上述問題，為渣皮的用途翻開了新的一頁。

目前這一技術(shù)已經(jīng)形成成熟的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)的產(chǎn)品主要元素如下：粒度30目的含錳量為31%，含鐵量為3.8，二氧化硅含量為28，磷為0.064~0.09，水分為1；粒度20目的含錳量為31%，含鐵量為4.2，二氧化硅含量為29，磷為0.064~0.09，水分為1；粒度10的含錳量為30.57%，含鐵量為4.58，二氧化硅含量為30.35，磷為0.064~0.09，水分為1。

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