[發(fā)明專利]一種利用高鉛高磷錳資源制備鐵酸錳尖晶石材料的方法及添加劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710811984.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107555482B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)?/a>;劉兵兵;姜濤;李光輝;蘇子鍵;彭志偉;饒明軍;范曉慧;黃柱成;張?chǎng)?/a>;王娟;路漫漫;古佛全;韓本來(lái);涂義康;王嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G49/00
• 分類號(hào): C01G49/00;H01F41/00;H01F1/10;H01F1/34
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用高鉛高磷錳資源制備鐵酸錳尖晶石材料的方法及添加劑；添加劑由含鐵物質(zhì)、鈣質(zhì)熔劑及鈉鹽組成；利用添加劑強(qiáng)化高鉛高磷錳資源脫磷脫鉛制備鐵酸錳尖晶石材料的方法是將高鉛高磷錳資源細(xì)磨后和添加劑混合造塊、干燥、焙燒，焙燒塊料經(jīng)磨礦、磁選分離，得到鐵酸錳尖晶石材料和富含鉛磷的尾渣；該方法可以高效脫除高鉛高磷錳資源的中有害元素鉛和磷，并同時(shí)制備鐵酸錳尖晶石材料，磁選后所得錳鐵尖晶石純度高、磁性能好；且該方法原料來(lái)源廣泛、工藝簡(jiǎn)單、成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于強(qiáng)化高鉛高磷錳資源脫鉛脫磷的添加劑，特別涉及一種通過(guò)添加由含鐵物質(zhì)、鈣質(zhì)熔劑和鈉鹽組成的添加劑來(lái)強(qiáng)化高鉛高磷錳資源焙燒，通過(guò)調(diào)控焙燒-磁選工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)脫鉛脫磷得到錳鐵尖晶石材料的方法，屬于礦物加工、冶金工程與材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

錳是一種重要的戰(zhàn)略資源，90％的錳作為鋼液的脫氧劑和脫硫劑以及合金元素消耗于鋼鐵行業(yè)，10％用于其他相關(guān)行業(yè)。我國(guó)錳礦累計(jì)探明儲(chǔ)量為64351.7萬(wàn)t，保有儲(chǔ)量59204萬(wàn)t，主要分布在廣西、湖南、貴州、四川、遼寧、云南等省區(qū)，占全國(guó)錳礦資源總儲(chǔ)量的90％。

目前，隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展，特別是鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)錳礦石的需求量越來(lái)越大。由此，中國(guó)錳礦石的消耗量和礦石產(chǎn)量之間的缺口逐年加大，2014年我國(guó)依賴進(jìn)口的錳礦量高達(dá)647萬(wàn)t。導(dǎo)致這種狀況的主要原因是我國(guó)錳礦石品位低，高品位優(yōu)質(zhì)富錳礦資源幾乎沒(méi)有，生產(chǎn)中低碳錳鐵的錳礦石100％依賴于進(jìn)口。資源的貧、雜、細(xì)等特點(diǎn)制約了錳礦的高效利用。我國(guó)錳礦石的平均品位在20％左右，普遍含有較高的Si、Fe、P、Pb，其中P含量超標(biāo)的錳礦占49.6％。此外，鐵錳多金屬礦資源常共、伴生銀、鉛、鋅、鈷等，錳平均品位僅15％，儲(chǔ)量占19％。

低品位鐵礦必須進(jìn)行選礦后才能用于錳系合金冶煉。錳礦石的選礦有重選、強(qiáng)磁選、重-磁選、強(qiáng)磁-浮選等工藝，通過(guò)選礦可以除去一些脈石礦物，提高錳品位。但是我國(guó)錳礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，嵌布粒度細(xì)，有用礦物與脈石緊密結(jié)合，選冶難度較大，對(duì)于鐵、錳礦物與有害元素嵌布簡(jiǎn)單的鐵錳礦，采用常規(guī)的選礦方法可以實(shí)現(xiàn)錳鐵礦物與脈石的分離。但是由于我國(guó)鐵錳礦資源中鐵錳緊密共生，嵌布粒度細(xì)，鉛、磷等冶煉有害元素多以晶格取代、類質(zhì)同象的形式賦存于鐵、錳礦物中，僅通過(guò)常規(guī)選礦工藝是很難實(shí)現(xiàn)錳鐵與有害元素的有效分離。雖然富錳渣法可以有效脫除鉛、磷等有害元素，但是富錳渣法熔煉溫度高，需要消耗大量的燃料和還原劑，產(chǎn)生大量的固、氣污染物。

錳陽(yáng)極泥也是一類高鉛型的錳礦資源。在電解錳生產(chǎn)過(guò)程中，在陽(yáng)極析出氧，并有少量陽(yáng)極泥沉積。這種陽(yáng)極泥為黑褐色物質(zhì)，是電解過(guò)程中少量Mn²⁺在陽(yáng)極放電生成的MnO₂在陽(yáng)極板上沉積的產(chǎn)物。每生產(chǎn)1噸電解錳會(huì)產(chǎn)生高含錳率的陽(yáng)極泥為0.05～0.08噸，近年來(lái)，我國(guó)電解金屬錳產(chǎn)量維持在120萬(wàn)噸左右，因此，每年產(chǎn)生電解陽(yáng)極泥6～9.6萬(wàn)噸左右，累積量已達(dá)到92萬(wàn)噸以上。這些陽(yáng)極泥因其組成復(fù)雜，難以加以利用，一般作為危險(xiǎn)廢渣堆存、煉鋼添加劑或廉價(jià)出售，并未得到較好的開(kāi)發(fā)和綜合利用，不僅資源浪費(fèi)，而且處理不當(dāng)易造成相當(dāng)程度的環(huán)境污染。

此外，鐵錳基尖晶石型鐵氧體用途非常廣，品種多，數(shù)量大，產(chǎn)值高的一種鐵氧體材料。軟磁材料主要用作各種電感元件，如濾波器磁芯、變壓器磁芯、無(wú)線電磁芯，以及磁帶錄音和錄像磁頭等，也是磁記錄元件的關(guān)鍵材料。硬磁材料主要用于電信器件中的錄音器，拾音器、揚(yáng)聲器，各種儀表的磁芯等。

目前制備此類材料的方法均是采用分析純或高純礦物粉末采用高溫固相合成法經(jīng)多段焙燒磨礦的方式來(lái)制備，直接采用低品位的錳礦制備錳鐵尖晶石材料鮮有報(bào)道。傳統(tǒng)固相反應(yīng)法以分析純、超高品質(zhì)的礦物為原料制備錳鐵尖晶石材料。但是制備分析純和礦物的分離提純需要很長(zhǎng)的工藝流程、消耗大量的化學(xué)試劑，導(dǎo)致成本高、效率低。

發(fā)明內(nèi)容