还原焙烧是实现锰矿利用的有效办法
马弗炉焙烧温度试验条件为:煤粉用量10%,焙烧时间50min,当温度在800℃以上时,M02转化为MO的转化率在90%以上,还原反应比较充分。当温度达到900℃,Mn02全部转化为MnO。试验选择反应温度800~850℃作为马弗炉焙烧最佳温度条件。对于还原焙烧工艺,影响还原效率的主要工艺参数为:①还原剂用量;②温度、③反应时间。为此,针对不同工艺参数,进行矿石焙烧条件试验,再用磁选管对焙烧产品进行磁性物分离除铁试验。
为了研究氧化锰矿的悬浮态焙烧效果和工艺条件,先在马弗炉进行还原焙烧。焙烧是在高温箱式电阻炉(12kW)内进行的,每次装矿量为50g,通过调节温度、河卵石制砂焙烧时间和粉煤配比来考查焙烧效果。焙烧后的产物,直接进水冷却,然后进行脱水干燥、缩分、磨矿、磁选。弱磁选试验是使用天津矿山仪器厂生产的XCGS-73型磁选管上完成。磁选管弱磁选试验激磁电流为1.5A,磁场强度为119.4kA/m。焙烧时间试验及磁选试验的目的,主要是考察焙烧时间对还原转化率和磁选除铁的影响。考虑到能源消耗问题,锰矿还原温度为750℃左右,试验温度选定为750℃,煤粉用量l0%。
焙烧时间在30~50min,无论是MnO2还原转化率和磁选除铁效果均比较稳定,可以丢掉30%左右的铁金属量,但铁的品位降低不多,因此,确定马弗炉焙烧时间为50min较为合理。煤粉用量试验条件及结果见表6。由表6可知,在850~900℃温度条件下,煤粉用量在5%~15%的范围内,MnO2还原转化率均可达到90%以上。因此,的确定合适的还原剂用量为煤粉用量10%。
以上试验表明,广西新振锰业集团有限公司的锰矿,选铅设备经过马弗炉堆积态还原焙烧,在温度为800~950℃的温度范围内,可以实现氧化锰转化率大于90%,原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%,而Mn、Mn0的损失率不足3%的较好指标。因此,采用还原焙烧是实现对该类氧化锰矿资源利用的有效办法。但是,由于常规焙烧需要的时间长、生产效率低,要真正实现对该矿石的利用,需进行更深入的研究。研发新的还愿焙烧方法及装置,简化工艺流程,缩短焙烧时间。