[發明專利]一種高磷低品位碳酸錳礦的處理方法及系統

在審

• 申請號: 201710481350.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107326198A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 陳佩仙;任中山;徐剛;閆方興;經文波;曹志成;汪勤亞;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B47/00
• 分類號: C22B47/00;C22B1/24;C22B1/02
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 楊帆

技術領域

本發明涉及錳礦和錳系合金冶煉領域，尤其涉及高磷低品位碳酸錳礦的處理。

背景技術

我國是一個錳礦資源較多的國家，但我國的錳礦以貧礦為主，富錳礦(含Mn大于30％的氧化錳礦和含Mn大于25％的碳酸錳礦)資源只占6.4％，且我國錳礦中雜質組分復雜，常含有高磷、高鐵、高硅等雜質，其中P/Mn>0.005，Mn/Fe<3的錳礦占總量的50％，SiO₂大于10％的錳礦占總量的68％。因此，我國目前仍需要大量進口高品位優質氧化錳礦與本土礦進行配礦后，使其適用冶煉合格的錳系合金產品。同時，我國錳礦以碳酸錳礦為主，占錳礦總儲量的73％。但對于碳酸礦，只有少部分經選礦處理后可以滿足電解錳生產指標的被充分進行了利用，而對于其他一些難選碳酸礦的處理和應用仍不足，尤其是對于一些高磷、高硅的低品位碳酸錳礦的利用。

目前常見的處理高磷錳礦的方法是利用電爐和高爐生產低磷富錳渣，而富錳渣是一種生產錳系合金產品的主要原料之一。但是該現有技術主要存在以下三個方面的問題：A、這兩種工藝主要用于處理高磷的氧化錳礦，并未用于處理碳酸錳礦。B、高爐和電爐的爐溫不易控制，容易使得氧化錳被還原成金屬錳，揮發或進入合金中，降低富錳渣中錳的收得率。C、這兩種工藝能耗較高，生產出熱態渣后又重新冷卻固態產品，需要消耗大量能量。

對于碳酸錳礦來說，常采用碳酸錳礦浸出處理工藝，通過酸浸，得到硫酸錳或氯化錳后，作為電解錳生產原料。而采用酸浸工藝，其對水污染較大，需要配套廢水處理工藝，增加了環境治理成本。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種處理高磷低品位碳酸錳礦的方法，得到一種低磷富錳的錳渣，使其可以作為錳系合金的原料進行利用，提高錳礦的綜合利用率。

本發明提供了一種高磷低品位碳酸錳礦的處理系統，包括：

研磨裝置，研磨裝置設置有兩個且都具有進料口和研磨出料口；

配料裝置，配料裝置具有配料上料口和配料出料口，配料上料口與研磨出料口相連以接收研磨后的物料；

混合裝置，混合裝置具有混合物料入口、混合物料出口以及加水口，混合物料入口與配料出料口相連；加水口用于向混合裝置中加水；

成球裝置，成球裝置用于將混合裝置混合后的物料加工成球團，成球裝置具有成球加料口和成球出料口，成球加料口與混合物料出口相連；

干燥裝置，干燥裝置具有干燥進料口、干燥出料口、氣體入口以及煙氣出口，干燥進料口與成球出料口相連；

輸送裝置，輸送裝置的一端與干燥裝置的干燥出料口相連；

轉底爐，轉底爐為環形，轉底爐的爐體固定，爐體與爐底圍合形成環形爐腔，爐床位于爐腔內且能隨爐底一并相對于爐體轉動，爐體上設有燒嘴，燒嘴具有燃氣進口和助燃空氣進口以在爐膛內發生燃燒，爐體上設有煙氣出口，爐腔沿其圓周方向依次分為進料區、還原區和出料區，在爐體上設有轉底爐進料口和轉底爐出料口并與爐腔連通，轉底爐進料口與輸送裝置的另一端相連；

水淬裝置，水淬裝置用于冷卻經轉底爐還原所得的還原球團，水淬裝置具有水淬進料口和水淬出料口；水淬進料口與轉底爐出料口相連；

磨礦磁選裝置，磨礦磁選裝置具有磨礦磁選進料口、鐵粉出口和尾礦出口；磨礦磁選進料口與水淬出料口相連。

更進一步，成球裝置為造球裝置或壓球裝置；造球裝置具有成球加料口、成球出料口和噴水設施，造球裝置將混合裝置混合后的物料在一定轉速下滾成球形球團；壓球裝置具有成球加料口和成球出料口，壓球裝置將混合裝置混合后的物料在給定壓力下壓制成橢球形球團。

以上九個裝置組合在一起，形成完整的高磷低品位碳酸錳礦處理系統，提高了高磷低品位碳酸錳礦的錳品位，生產出磷含量低的錳渣，使其可用于生產錳鐵合金，增加了高磷低品位錳礦的應用范圍，提高了高磷低品位錳礦的綜合利用率。

本發明還公開了一種采用上述系統對高磷低品位碳酸錳礦進行處理方法，其包括以下步驟：

(1)將高磷低品位碳酸錳礦和碳素材料進行研磨，得到磨細礦料和磨細碳素；

(2)將研磨后的磨細礦料和磨細碳素在配料裝置中按預定配比進行配料，得到配料物料；

(3)向上述配料物料中添加預定量的粘結劑和水混勻后得到混合料；

(4)將混合料在成球裝置中進行成球處理得到濕球團；

(5)將濕球團在干燥裝置中烘干得到干球團；

(6)干球團經輸送裝置傳送到轉底爐中；

(7)在轉底爐中將干球團還原焙燒得到還原球團；