[发明专利]一种高磷低品位碳酸锰矿的处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及锰矿和锰系合金冶炼领域，尤其涉及高磷低品位碳酸锰矿的处理。

背景技术

我国是一个锰矿资源较多的国家，但我国的锰矿以贫矿为主，富锰矿(含Mn大于30％的氧化锰矿和含Mn大于25％的碳酸锰矿)资源只占6.4％，且我国锰矿中杂质组分复杂，常含有高磷、高铁、高硅等杂质，其中P/Mn>0.005，Mn/Fe<3的锰矿占总量的50％，SiO₂大于10％的锰矿占总量的68％。因此，我国目前仍需要大量进口高品位优质氧化锰矿与本土矿进行配矿后，使其适用冶炼合格的锰系合金产品。同时，我国锰矿以碳酸锰矿为主，占锰矿总储量的73％。但对于碳酸矿，只有少部分经选矿处理后可以满足电解锰生产指标的被充分进行了利用，而对于其他一些难选碳酸矿的处理和应用仍不足，尤其是对于一些高磷、高硅的低品位碳酸锰矿的利用。

目前常见的处理高磷锰矿的方法是利用电炉和高炉生产低磷富锰渣，而富锰渣是一种生产锰系合金产品的主要原料之一。但是该现有技术主要存在以下三个方面的问题：A、这两种工艺主要用于处理高磷的氧化锰矿，并未用于处理碳酸锰矿。B、高炉和电炉的炉温不易控制，容易使得氧化锰被还原成金属锰，挥发或进入合金中，降低富锰渣中锰的收得率。C、这两种工艺能耗较高，生产出热态渣后又重新冷却固态产品，需要消耗大量能量。

对于碳酸锰矿来说，常采用碳酸锰矿浸出处理工艺，通过酸浸，得到硫酸锰或氯化锰后，作为电解锰生产原料。而采用酸浸工艺，其对水污染较大，需要配套废水处理工艺，增加了环境治理成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种处理高磷低品位碳酸锰矿的方法，得到一种低磷富锰的锰渣，使其可以作为锰系合金的原料进行利用，提高锰矿的综合利用率。

本发明提供了一种高磷低品位碳酸锰矿的处理系统，包括：

研磨装置，研磨装置设置有两个且都具有进料口和研磨出料口；

配料装置，配料装置具有配料上料口和配料出料口，配料上料口与研磨出料口相连以接收研磨后的物料；

混合装置，混合装置具有混合物料入口、混合物料出口以及加水口，混合物料入口与配料出料口相连；加水口用于向混合装置中加水；

成球装置，成球装置用于将混合装置混合后的物料加工成球团，成球装置具有成球加料口和成球出料口，成球加料口与混合物料出口相连；

干燥装置，干燥装置具有干燥进料口、干燥出料口、气体入口以及烟气出口，干燥进料口与成球出料口相连；

输送装置，输送装置的一端与干燥装置的干燥出料口相连；

转底炉，转底炉为环形，转底炉的炉体固定，炉体与炉底围合形成环形炉腔，炉床位于炉腔内且能随炉底一并相对于炉体转动，炉体上设有烧嘴，烧嘴具有燃气进口和助燃空气进口以在炉膛内发生燃烧，炉体上设有烟气出口，炉腔沿其圆周方向依次分为进料区、还原区和出料区，在炉体上设有转底炉进料口和转底炉出料口并与炉腔连通，转底炉进料口与输送装置的另一端相连；

水淬装置，水淬装置用于冷却经转底炉还原所得的还原球团，水淬装置具有水淬进料口和水淬出料口；水淬进料口与转底炉出料口相连；

磨矿磁选装置，磨矿磁选装置具有磨矿磁选进料口、铁粉出口和尾矿出口；磨矿磁选进料口与水淬出料口相连。

更进一步，成球装置为造球装置或压球装置；造球装置具有成球加料口、成球出料口和喷水设施，造球装置将混合装置混合后的物料在一定转速下滚成球形球团；压球装置具有成球加料口和成球出料口，压球装置将混合装置混合后的物料在给定压力下压制成椭球形球团。

以上九个装置组合在一起，形成完整的高磷低品位碳酸锰矿处理系统，提高了高磷低品位碳酸锰矿的锰品位，生产出磷含量低的锰渣，使其可用于生产锰铁合金，增加了高磷低品位锰矿的应用范围，提高了高磷低品位锰矿的综合利用率。

本发明还公开了一种采用上述系统对高磷低品位碳酸锰矿进行处理方法，其包括以下步骤：

(1)将高磷低品位碳酸锰矿和碳素材料进行研磨，得到磨细矿料和磨细碳素；

(2)将研磨后的磨细矿料和磨细碳素在配料装置中按预定配比进行配料，得到配料物料；

(3)向上述配料物料中添加预定量的粘结剂和水混匀后得到混合料；

(4)将混合料在成球装置中进行成球处理得到湿球团；

(5)将湿球团在干燥装置中烘干得到干球团；

(6)干球团经输送装置传送到转底炉中；

(7)在转底炉中将干球团还原焙烧得到还原球团；