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碳酸锰矿选矿技术与工艺

2024-07-01 来源:鑫海矿装 (130次浏览)

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 锰被多国列为战略性矿产资源,大部分锰矿用于钢铁工业,还有部分用于电池行业和化工领域。随着新能源电池的飞速发展,我国已经成为全球最大的锰矿进口国,进口的锰矿石主要为品位40%左右的富锰矿。对外依存度逐渐提高,为了能源战略安全,开发利用我国的贫矿显得尤为重要,合理利用国内中低品味碳酸锰矿石,从源头减少锰渣量,本文对碳酸锰矿选矿工艺研究进展进行了评述,分析比较各种选矿工艺的适用条件及技术优势。

碳酸锰矿选矿技术

碳酸锰矿选矿技术可分为洗矿、重选、磁选、浮选、化学选矿等单一流程,以及磁选加浮选、重选加磁选加浮选等联合流程。

洗矿

洗矿是利用水力或者机械力擦洗含泥较多的矿石,目的是使矿石与矿泥有效分离。

碳酸锰矿石性脆易泥化,易与黏土矿物共生。陈卓才为解决遵义铜锣井碳酸锰矿破碎流程中破碎机堵塞及粉碎仓物料结块等问题,加入了洗矿流程,矿石经粗碎后进入洗矿环节,有效降低粗碎产品含泥率,最后可达到脱泥率85.20%、破碎后物料含泥率不大于1.95%的指标。总的来说,洗矿对碳酸锰矿石的富集作用不太明显,但能一定程度地解决原矿因含泥含水甚至黏结成团造成碎矿系统各个生产环节堵塞的问题。

重选

碳酸锰矿的密度一般为3.4~3.5 g/cm3,伴生脉石矿物密度为2.6~2.7 g/cm3。密度相差不大。粗粒级碳酸锰矿石,通过重选能够产生一定分选效果,但对细粒级碳酸锰矿石采用重选工艺,效果不理想。

湘潭锰矿曾采用过重选方式处理碳酸锰矿石,其原矿品位约17.6%,采用重介质旋流器粗选,再对粗精矿进行强磁精选。在两步流程的处理下,精矿品位可提升到22.43%,回收率达到85.34%。

由于大多数碳酸锰矿嵌布粒度较细,需要磨至-200目占比90%以上才有机会实现矿物单体解离,重选回收难度大,在生产实践中很少单独使用。但重选工艺具有设备简单、成本低、脱泥效果好、对环境污染小等优点,因此常与其他选矿工艺联合使用,形成洗矿-重选、重选-磁选等联合工艺。

磁选

碳酸锰矿石的比磁化系数为50×10-6~125×10-6 m3/kg, 属弱磁性矿物,脉石矿物大多为铝硅酸盐类,无磁性,其比磁化率和脉石矿物的相差较大。  我国碳酸锰矿石大多品质较差,嵌布粒度细,分布不均匀,矿石主要呈条带状、块状、薄层状构造。

当矿石破碎到一定粒度时,矿石大致可分成富锰集合体、中锰集合体和贫锰集合体三部分,锰含量的不同导致比磁化系数的差异,因此利用强磁选可将三部分有效分离,达到碳酸锰矿富集的目的。

浮选

浮选适用于处理细粒级锰矿石,在可回收的锰矿石中,碳酸锰矿可浮性最好,其次是软锰矿和硬锰矿。浮选工艺大体可根据捕收剂种类的差别分为脂肪酸类捕收剂正浮选技术及阳离子捕收剂反浮选技术2类。但是阳离子反浮选技术因其存在药剂成本高、浮选泡沫量大、不易控制、对矿泥较敏感等弊病,基本处于试验阶段。

光电选矿

前沿科技的飞速发展,助力新型选矿装备革新。XRF(表面辐射)、XRT(透射技术)、激光诱导、微波技术,以及单面图像、双面图像色选等智能光电选矿技术得到了快速发展。其中XRT(透射技术)和图像色选技术(高清图像识别),在锰矿、镜铁矿、赤铁矿等黑色金属矿,铜、铅锌、钨、锡、锑、钼、金银等有色金属矿,以及石英、萤石、方解石等非金属矿和煤矿中实现了工业应用。

俄罗斯对某矿区碳酸盐型锰矿石进行富集工作时,多次使用辐射选矿法,具体流程如下:采用辐射拣选大块矿石,拣选出的合格矿石破碎到-100 mm, 再经洗矿、筛分,-100~+10 mm粒级物料经X射线辐射分选和X射线荧光分选,-10 mm粒级物料采用磁选重选的联合分选。


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