[发明专利]一种微波加热生物质还原软锰矿的方法

说明书

本发明涉及一种微波加热生物质还原软锰矿的方法，属于微波冶金技术领域。将软锰矿、生物质粉碎混合均匀得到混合物料，再将混合物料进行压块处理后装入刚玉坩埚内，将刚玉坩埚外壁包裹保温材料后放入可控气氛箱式微波反应器中，在惰性气体保护下加热至750~850℃保温15~30min，随炉冷却至室温得到含MnO球团。本发明进行球团压块处理，提高物料接触面积，增大反应强度；利用微波加热的选择性、内部加热等优势，缩短反应所需的时间，提高能耗利用率。

技术领域

本发明涉及碳热还原软锰矿的方法，特别涉及一种微波加热生物质还原软锰矿技术领域，属于冶金技术领域。

背景技术

锰是一种重要的战略金属，其在地壳中的含量越占0.1%，锰资源大多以化合物形式存在于各类硅酸盐矿石中。在现代工业中，锰矿是重要的基础性大宗原料矿产，90%-95%被用于钢铁工业，主要用作合金化元素和脱硫、脱氧剂等。

我国锰矿产资源丰富，目前利用最多的就是碳酸锰矿，经过多年来大规模开采，碳酸锰矿石资源日益紧缺，已不能满足国内电解锰行业对原料的巨大需求。而另一方面，储量相对丰富的贫氧化锰矿资源却得不到利用，据报道，我国存在大量含锰20%~25%的软锰矿资源未被开发利用。有效地开发利用低品位软锰矿，以部分替代碳酸锰矿，扩大电解锰生产原料，已成为我国电解锰工业可持续发展亟待解决的问题。

生物质是多种多样的，有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材和木材废弃物等。其组成成分以钎维素、半钎维素、木质素、淀粉、蛋白质和烃类等为主。这些生物质存在很大的利用潜能，生物质经热解后可得到

锰大多以MnO₂.nH₂O的形式存在于软锰矿中，但高价锰不易溶于硫酸，必须通过还原反应将其还原为MnO后才能溶于硫酸得到硫酸锰。申请号为 201210051035.9的中国专利公开了一种用工业微波窑炉制备氧化锰矿粉的方法，将矿物与还原剂进行混合料造块，还原剂配比为20%~50%，还原剂严重过量，烧结温度 800~900℃，保温时间 90~150min，炉内1到5个大气压，其所得处理好的物料为块状，在进入下一浸出工艺时还需破碎。专利ZL200810058946.8 公开了一种在加压的条件下用黄铁矿还原软锰矿生产硫酸锰的冶炼方法，其锰的浸出率达到 95％以上。但是此反应需在高压釜内进行，对设备要求较高。

为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明人在总结现有技术的基础上，通过大量实验研究与分析，终于完成了本发明。

发明内容

技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种微波加热生物质还原软锰矿的方法。

该制备方法的步骤如下：

A、混合配料

将软锰矿和生物质按质量比为1~2:10混合配料，接着

B、压块

向软锰矿和生物质混合料中加入以重量计0.5~1%的有机粘结剂，混合均匀后湿润，放入特定模具中，在25~30 MPa压力下制成生球团，放入烘箱中干燥12 h以上；

C、微波还原

将步骤B制得的生球团装入刚玉坩埚后，放入可控气氛箱式微波反应器中，通入惰性气体后在750-850℃下还原15~30 min，之后球团随炉冷却至室温，得到含MnO球团。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的软锰矿是以重量计Mn含量为20%以上，Fe为6%以上；所述的软锰矿粒径不大于200目（0.074 mm）。