[发明专利]利用木屑还原焙烧氧化锰矿制取一氧化锰的方法

说明书

本发明属于冶金和化工领域，具体涉及一种利用木屑还原焙烧氧化锰矿制取一氧化锰的方法；该方法采用木屑作为还原剂，能使氧化锰矿在低温（300～500℃）条件下被木屑还原成MnO，从而大大降低了生产能耗，延长设备使用寿命，该方法工艺简单，操作方便、焙烧温度低、能耗低、高价锰到二价锰的转化效率高，可显著降低氧化锰矿石还原焙烧的成本，而且采用该方法能生产得到质量合格的一氧化锰。

技术领域

本发明属于冶金和化工领域，具体涉及一种利用木屑还原焙烧氧化锰矿制取一氧化锰的方法。

背景技术

我国锰矿资源主要分为氧化锰矿和碳酸锰矿两类。碳酸锰矿主要用于生产电解锰，而且技术成熟，在国内外得到广泛应用。随着锰工业的发展，优质碳酸锰矿资源供应越来越紧张，一定程度上限制了电解锰工业的发展。高品位的高价锰矿由于杂质含量较少，工业上可作为制备硫酸锰和电解锰的优质原材料。但氧化锰矿物一般都不溶于或微溶于稀酸，生产硫酸锰和电解锰要求首先将氧化锰矿中的锰氧化物还原为酸溶性的 MnO，这一还原过程对锰系产品的工艺流程、生产成本及产品质量均有重要的影响，所以氧化锰矿石的还原，包括湿法和火法还原一直是国内外锰加工产业的重要研究课题。

碳基火法还原是目前国内外研究和应用最多的火法还原工艺，将矿石和煤混合加热到900℃以上，把二氧化锰还原成一氧化猛；根据还原主体设备不同，可分为回转窑、反射炉、沸腾炉 / 流态化炉、微波还原等方法。其中回转窑是国内外电解金属锰、电解 MnO₂和其它锰盐类产品生产的主要方法，可分为内热法和外热法，即窑内物料的加热可以直接通过窑内部火焰加热，也可间接通过窑外的电力来实现。虽然近年来国内报道了很多回转窑法还原焙烧氧化锰矿的方法及设备，但至今存在较多难以克服的问题，如：为避免还原剂的燃烧，要求精确控制入窑空气量及成分，导致操作难度加大；生产中多采用优质的无烟煤为还原剂，实际用量大于 100kg/t，而且焙烧温度要求控制在850℃以上，导致生产能耗高、成本高(一般为380元/t～450元/t) ；当原料中细粒氧化锰矿粉较多时，窑内粉末量大，不仅使回转窑易“结圈”，而且烟气中含有大量粉尘，环境污染严重。针对当前氧化锰矿火法还原焙烧工艺中存在的诸多问题，开发低能耗、低污染、低成本的高价氧化锰矿还原焙烧的方法，特别是适用于细粒氧化锰矿还原焙烧的方法，对解决电解锰工业优质原料的短缺问题意义重大。

在氧化锰矿火法还原焙烧工艺方面，人们也一直在不断的研究，现有的的文献中如申请号为201210268561.0的中国专利，公开了一种高价氧化锰矿的隧道窑还原焙烧方法，该方法是将高价氧化锰矿和硫磺混合均匀，得混合料；将混合料装入密闭反应罐中，采用隧道窑进行加热、还原焙烧和冷却；焙烧产品在隔绝空气的条件下冷却后，采用稀硫酸溶液浸出，再进行固液分离，对滤液净化除杂后得到硫酸锰溶液，锰的浸出率大于90%。该发明克服了目前煤基回转窑法、反射炉法、沸腾炉 / 流态化炉法等还原工艺能耗高、粉尘量大等缺点；具有工艺简单、操作方便、成本低、锰转化率高等特点。又如申请号为201510844742.7的中国专利公开了一种低品位高铁锰矿还原焙烧工艺，该工艺的工艺过程为：⑴、原料粉碎；⑵、配料；⑶、入窑；⑷、高温还原；⑸、出料；⑹、冷却。该工艺具有生产连续性好、还原率高、能耗低、污染少、能将低品位高铁锰矿中

的 MnO₂还原成 MnO、Fe₂O₃还原成 Fe₃O₄等特点，可直接将低品位高铁锰矿作为矿源，利用大型回转窑还原成作为制备硫酸锰、电解二氧化锰、电解锰的原料，并通过浸出滤渣磁选，回收所含的铁。虽然上述提到的两份文献虽然在氧化锰矿火法还原焙烧的工艺步骤以及所用的设备上有所改进，从而降低了能耗、减少了污染，但是他们所用的还原剂是硫磺或烟煤，还原焙烧时所需的温度高，导致生产能耗高、设备运行及维护成本也高；而且加热温度过高对实现连续化生产也是企业遇到的技术瓶颈。因此，如何降低能耗和还原温度是目前氧化锰还原过程急需解决的问题。

发明内容