[发明专利]一种利用全碳酸锰矿生产锰硅合金的工艺方法

说明书

本发明属于合金加工技术领域，涉及一种利用全碳酸锰矿生产锰硅合金的工艺方法。该工艺方法，包括：1.原料预处理；2.制备高锰烧结矿，将碳酸锰矿粉和兰炭粉混合并进行生料烧结，获得高锰烧结矿；3.制备高铁烧结矿，将碳酸锰矿粉、硫酸渣、兰炭粉、电炉回炉渣粉混合并进行生料烧结，获得高铁烧结矿；4.制备锰硅合金，将高锰烧结矿、高铁烧结矿混合并投入矿热炉内进行冶炼，获得锰硅合金。该工艺方法，可提高效碳酸锰矿资源的利用，降低生产成本，提高锰的回收率。

技术领域

本发明属于合金加工技术领域，涉及一种利用全碳酸锰矿生产锰硅合金的工艺方法。

背景技术

锰硅合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。国内锰矿石质量较差，以贫矿为主，贫锰矿储量占全国总储量的93.6％。世界上锰矿储量约为17亿吨，95％以上的锰矿集中在南非、乌克兰、澳大利亚、加蓬、巴西、印度等国家，我国每年要从国外进口数百万吨锰矿以满足国民经济发展需求。

锰矿和富锰渣是生产锰硅合金的主要原料，是锰硅合金中锰的主要来源，要求使用的锰矿具有更高的锰铁比和锰磷比；然而，这样的矿石比较少，生产中一般都采用搭配部分富锰渣的方法来满足对这两个比值的要求。锰矿的质量直接影响到锰硅合金的冶炼指标和产品质量；入炉锰矿石品位一般要求混配后的入炉矿含锰在30％以上。锰矿的含锰量是影响冶炼指标的主要因素，对单位产品电耗及锰的回收率有着较大的影响；在冶炼锰合金时，锰入合金率常随入炉矿的含锰量的增加而提高，随之产量也得到提高。按铁合金行业准入条件，锰矿品位每降低1％，锰硅合金电耗升高100KW·h，因而，尽可能的提高入炉锰矿石的品位，是提高锰的回收率、降低电耗，改善其他各项指标的重要手段。通常采用几种锰矿石相互搭配生产锰硅合金，在保证冶炼出合格产品的同时，能够稳定和改善炉况，取得良好的经济技术指标；除了混合矿的锰铁比和锰磷比需要满足一定的要求外，混合矿的各种有效成分也应当接近于工艺控制要求。

综上，开发低品位锰矿石冶炼锰硅合金的技术，尤其是利用全碳酸锰烧结矿生产锰硅合金的技术，能够有效缓解现有锰硅合金冶炼领域的诸多问题和不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用全碳酸锰矿生产锰硅合金的工艺方法，有效解决现有锰硅合金冶炼技术和工艺的诸多不足，提高效碳酸锰矿资源的利用，降低生产成本，提高锰的回收率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种利用全碳酸锰矿生产锰硅合金的工艺方法，包括如下工艺步骤：

(1)原料预处理：将碳酸锰矿破碎筛分为粒度≤6mm的碳酸锰矿粉；将兰炭破碎筛分为粒度≤6mm的兰炭粉及粒度18mm～35mm的兰炭粒；将硫酸渣烘干至水分≤3％；将电炉回炉渣破碎筛分为粒度≤6mm的电炉回炉渣粉；其中，采用的碳酸锰矿为加纳碳酸锰矿；

(2)制备高锰烧结矿：按照碳酸锰矿粉90～100份、兰炭粉3～10份的质量份数将上述原料进行混合，再投入烧结机内进行生料烧结，获得高锰烧结矿；

(3)制备高铁烧结矿：按照碳酸锰矿粉55～65份、硫酸渣25～35份、兰炭粉5～10份、电炉回炉渣粉3～8份的质量份数将上述原料进行混合，再投入烧结机内进行生料烧结，获得高铁烧结矿；

(4)制备锰硅合金：按照高锰烧结矿75～85份、高铁烧结矿15～25份的质量份数将上述物料进行混合，再投入密闭式矿热炉内进行冶炼，获得锰硅合金；上述配比为高锰烧结矿和高铁烧结矿的合理配比，从而得到合适锰铁比的综合入炉锰矿。

上述技术方案，先将各个原料处理为合格的使用状态，保证后续工艺的顺利进行和产品的质量；再将碳酸锰矿粉与不同原料进行混合配比，并分别烧结成高锰烧结矿和高铁烧结矿，为后续冶炼提供所需的烧结矿原料；再将烧结后的两种矿进行混合冶炼，从而获得锰硅合金，实现采用全碳酸锰烧结矿进行锰硅合金的冶炼技术和工艺。