[其他]硬錳礦石制備電活性二氧化錳粉的方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000001482
• 申請(qǐng)日: 1986-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86101482B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉甲秋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 劉甲秋
• 代理公司: 湖南專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 何英乓

硬錳礦石制備電活性二氧化錳粉的方法及裝置，第一種方法是將大塊的硬錳礦石粗碎成小塊物料，然后進(jìn)行氧化處理、篩分、分選、強(qiáng)磁富集、干燥、磨碎、檢驗(yàn)分級(jí)制成各種品級(jí)的電池錳粉。第二種方法與第一種基本相同，只是將氧化處理改在另一設(shè)施中使氧化與熱分解同時(shí)進(jìn)行。本發(fā)明不使用任何選礦藥劑和酸、堿、鹽類(lèi)。第一種方法適于缺乏足夠熱源的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)使用；第二種方法適于熱源充足的大、中型工礦企業(yè)使用。

本發(fā)明涉及將硬錳礦石直接轉(zhuǎn)換成電活性二氧化錳粉的方法及裝置，現(xiàn)有的電活性二氧化錳粉，普遍采用富含二氧化錳的天然軟錳礦石為原料，通過(guò)破碎、水洗、球磨、曬干等工序制取。其方法雖簡(jiǎn)便，且易于操作，但所制取的電活性二氧化錳粉仍含有較多的金屬礦物雜質(zhì)、非金屬礦物雜質(zhì)、脈石和揮發(fā)物。它受原礦品位的限制，無(wú)法制取更高品位的產(chǎn)品。此外，天然軟錳礦（特別是高品位的軟錳礦）資源目前在許多國(guó)家和地區(qū)已日漸枯竭，而天然硬錳礦資源卻極其豐富。但硬錳礦石不富含二氧化錳，它是錳的多種鍵價(jià)的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、矽酸鹽以及各種雜質(zhì)的混合體，且雜質(zhì)種類(lèi)多、數(shù)量大。

本發(fā)明的目的是要提供兩種硬錳礦石直接轉(zhuǎn)換成電活性二氧化錳粉的方法及一種分選裝置，並克服因原礦品位不高而不能制作高質(zhì)量產(chǎn)品的弊端，可基本上按需要生產(chǎn)產(chǎn)品。

本發(fā)明提出的第一種方法的基本依據(jù)是：硬錳礦石中錳的低價(jià)氧化物和氫氧化物在較好的氧化氣氛和潮濕環(huán)境中可以比較迅速地被氧化、裂解和自行細(xì)化，而錳的碳酸鹽、硅酸鹽以及金屬礦物雜質(zhì)和脈石，在上述條件下大都不會(huì)迅速地被氧化、裂解和自行細(xì)化，其雜質(zhì)中的揮發(fā)物和某些非金屬雜質(zhì)在一定溫度下可以溶于水。

為將硬錳礦石制備成電活性二氧化錳粉，本發(fā)明提出的第一種方法的工藝流程如圖1所示。

本發(fā)法包括以下八道工序，即破碎、氧化處理、篩分、分選、強(qiáng)磁富集、干燥、磨碎、檢驗(yàn)分級(jí)。

破碎時(shí)，將大塊物料碎成小塊，其塊度以直徑10厘米左右為宜。進(jìn)行氧化處理時(shí)，將粗碎后的物料單層攤放在采光及通風(fēng)條件較好的光滑、平整、堅(jiān)實(shí)、潔凈的地面（或臺(tái)面）上，使其在空氣、陽(yáng)光下自然氧化，並經(jīng)常噴灑少量清水，使物料保持濕潤(rùn)，但不得使物料浸泡在水中。為加速物料的氧化、裂解和自行細(xì)化，還須經(jīng)常用鋁質(zhì)釘耙往返翻動(dòng)物料，但不得敲擊物料。

進(jìn)行篩分時(shí)，將已經(jīng)氧化、裂解並自行細(xì)化了的物料用36目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分。篩上物重復(fù)上述氧化工序，篩下物轉(zhuǎn)入下步分選工序。

分選工序的流程見(jiàn)圖2和圖3（即分選裝置結(jié)構(gòu)圖）。物料進(jìn)行分選時(shí)，將圖3所示的六個(gè)閘閥〔1〕關(guān)閉。然后分批定量將前述篩下物投入分選槽〔4〕。開(kāi)啟進(jìn)水閥〔7〕，向槽內(nèi)緩慢供水。在向分選槽〔4〕投料時(shí)，一次投入量不得超出槽深的一半。用鋁質(zhì)釘耙不斷擾動(dòng)槽液。由于硬錳礦石中含有較多的有機(jī)質(zhì)，此時(shí)槽液實(shí)際上已變成一種粘度和表面張力較大的膠體溶液。粒度較細(xì)（-60目）的物料，經(jīng)擾動(dòng)逐步浮起。開(kāi)啟閘閥〔11〕，使上浮的物料隨水溢入分流池〔6〕，然后向池底和內(nèi)側(cè)的蒸汽管道通入蒸汽，加熱料液。待整個(gè)池面沸騰后，停止加熱。開(kāi)啟閘閥〔1〕，使料液經(jīng)直槽〔12〕流入沉降池〔5〕，然后再開(kāi)啟進(jìn)水閥〔10〕，使清水經(jīng)進(jìn)水管〔9〕從沉降池底部噴入，攪動(dòng)物料，加速可溶性雜質(zhì)的溶解。沉降池的水液經(jīng)濾水隔墻〔2〕滲入積水井〔3〕。在分選過(guò)程中，用泵連續(xù)抽去積水井〔3〕中的液體，並定時(shí)測(cè)試井液的PH值。當(dāng)PH值大于5.5時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥〔10〕，抽干積水井〔3〕中的液體。觀察濾水隔墻無(wú)滲水現(xiàn)象時(shí)，掏取沉降池〔5〕中的泥樣物料，投入下道強(qiáng)磁富集工序。

在以上水力分選的操作中，當(dāng)分選槽〔4〕內(nèi)剩余的物料用手指搓碾有明顯的、普遍的粗粒感，物料粒度達(dá)+60目時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥〔7〕，掏出槽內(nèi)剩余料，重新投料。此剩余料主含碳酸錳，通過(guò)強(qiáng)磁選技術(shù)即可富集出具有工業(yè)使用價(jià)值的碳酸錳粗粉。經(jīng)化驗(yàn)合格后再經(jīng)球磨（否則再返回磁選），即可制出合格產(chǎn)品。

前述從沉降池〔5〕掏出的泥樣物料主含二氧化錳。將此物科技入強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行磁選。磁選機(jī)采用現(xiàn)行的濕式筒形強(qiáng)磁選機(jī)，磁場(chǎng)強(qiáng)度控制在1×10⁴奧斯特左右。物料經(jīng)強(qiáng)磁選去除了絕大部份雜質(zhì)（主要是泥質(zhì)脈石雜質(zhì)），大大提高了物料中二氧化錳的含量，將經(jīng)磁選所得精料投入下道干燥工序。