[发明专利]一种用工业微波窑炉生产氧化锰矿粉的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿石处理领域，特别涉及一种用工业微波窑炉生产氧化锰矿粉的工艺方法。

背景技术

锰及其化合物在工业生产中有着重要的应用。其中，钢铁工业是锰的最主要应用领域，锰是炼铁和炼钢的脱氧剂和脱硫剂。此外，锰还是玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂。锰还可用来制备电池、火柴、印刷漆、合金等，在轻工业、建材工业和电机工业等领域也有着重要应用。

常见的锰矿包括软锰矿、硬锰矿、黑锰矿、褐锰矿和菱锰矿等。软锰矿是炼锰的重要矿石原料。我国软锰矿储量丰富，约为5000万吨。软锰矿的晶体呈细柱状或针状，主要成分为二氧化锰和钙化合物。近年来，随着锰工业的发展，锰系产品的需求量日益增大，对储藏丰富的软锰矿资源的开发利用也越来越受到人们的重视。

生产锰系产品的湿法冶金过程要求首先将软磁锰矿中的二氧化锰还原为酸溶性的氧化亚锰，这一还原过程对湿法冶金以及其产品品质均有重要影响，因此，软锰矿的还原工艺技术一直是国内外锰加工产业的一项重要研究课题。

现有的软锰矿还原工艺主要包括焙烧法和湿法还原法，焙烧应用最为广泛。软锰矿还原焙烧原理大体为：在高温下，二氧化锰与还原剂反应，四价锰被还原成二价锰，其反应过程如下为：

MnO₂+还原剂→MnO+CO₂

具体如：将软锰矿与还原剂混合均匀后造块，然后将物料送入窑炉在900℃～1150℃进行烧结。采用的烧结设备如回转窑等是以油气燃烧热、电热等作为热源向物料传导热量。采用上述方法还原软铁矿的缺陷在于以下两点：第一，物料受热不均匀，产品质量不稳定，原料利用率较低；第二，窑炉工作功率较高，需达200KW·h，耗能较高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种软锰矿的还原方法，该方法能耗低，烧结过程中物料受热均匀，原料利用率原料利用率高。

有鉴于此，本发明提供一种软锰矿的还原方法，包括：

将软锰矿与还原剂混合造块，得到混合料；

将所述混合料送入微波高温窑炉内进行微波烧结，所述微波烧结的频率为2450MHz，烧结温度为800℃～900℃；

将烧结后的混合料冷却，得到氧化亚锰。

优选的，所述微波烧结的温度为840℃～870℃。

优选的，所述烧结的时间为1.5h～2.5h。

优选的，所述还原剂为焦炭、无烟煤粉、木炭和活性碳中的一种或几种。

优选的，所述软锰矿和还原剂的重量比为1∶(0.2～0.5)。

优选的，所述软锰矿的粒度为0.07mm～1mm。

优选的，所述微波高温窑炉的炉内气压为0.1Mpa～0.5Mpa。

优选的，所述微波的功率为65KW～85KW。

本发明提供一种软锰矿的还原方法，该方法采用微波高温窑炉，在烧结过程中向混合料发射频率为2450MHz的微波。由于软锰矿原料是良好的吸波材料并且其能与频率为2450MHz的微波发生耦合，因此在上述微波的作用下，混合料能够迅速的由内向外快速吸收微波能量，保证材料整体均一发热，提高了原料受热的均匀性，使软锰矿充分参与还原反应，有利于提高产品的原料利用率；此外，此种加热方式能使混合料在短时内达到还原反应所需温度，进而缩短生产周期的同时降低了能耗。因此，采用本发明提供的方法还原软锰矿具有产品原料利用率高，能耗低的特点。实验证明，采用本发明提供的方法还原钛铁矿能够节省电能50％～70％。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种软锰矿的还原方法，包括如下步骤：

将软锰矿与还原剂混合造块，得到混合料；

将所述混合料送入微波高温窑炉内进行微波烧结，所述微波烧结的频率为2450MHz，烧结温度为800℃～900℃。