干货！氧化锰矿石选矿厂实践

　　世界各国的锰矿石储量中约有一半左右是氧化锰矿石。据资料统计, 国外年处理氧化锰矿石的能力占全年锰矿石总量的70%左右 。

　　我国氧化锰矿床根据成因分类有淋滤、堆积和锰帽型 。氧化锰矿石中锰矿物主要是硬锰矿、软锰矿和水锰矿等,脉石矿物主要是硅酸盐矿物,也有碳酸盐矿物,常伴生铁、磷和镍、钴等成分。氧化锰矿石不仅品位低、成分杂、含泥量大,尤其是淋滤型和堆积型, 含泥量高达70%以上, 而且锰矿物与脉石矿物的密度和比磁化系数都存在差异,因此,洗矿、重选、强磁选是处理氧化锰矿石的主要方法,通常采用洗矿或洗矿一 强磁选流程获得冶金用锰, 而采用重选或洗矿一重选一强磁选原则流程一般可获得电池和化工用锰。 对于沉积型原生氧化锰矿石, 生产上采用重介质和跳汰选剔除脉石, 得到块状精矿 。

　　含铁氧化锰矿石中, 铁矿物主要是褐铁矿。铁与锰难以用重选、 浮选或强磁选分离, 需要采用还原焙烧磁选方法 。工业上已采用了洗矿一还原焙烧磁选一重选流程来分离铁和锰。

1 选矿厂概述

　　福建省冶金(控股) 有限责任公司连城锰矿位于福建省连城县南西54km处的庙前镇,包括庙前和兰桥两个锰矿区,二者相距12km,均属庙前镇范围。矿区至龙岩火车站72km,至永安火年站160km,均有公路相通。

　　截至2000年底,累计探明了锰矿石地质储量279.2万吨,保有储量98.9万吨,主要成分(平均): Mn28%, Fe 2.54% , P 0.035% , Si02 24. 36%。矿石属低磷低硫低铁高硅锰矿石。

　　连城锰矿是具有地质勘査、采矿、选矿、矿产品加工、机械制造、修理等专业配套的中型国有露天矿山企业, 也是福建省冶金用富锰矿石和放电锰矿石的主要生产基地 。 拥有一采区、二采区、锰粉车间三个生产单位和3个经济实体,年采选锰矿能力6万吨,锰粉生产能力2万吨。主要产品有冶金用锰矿石、碳酸锰矿石、天然放电锰粉、水净化处理锰矿石、电池和铸造用活性二氧化锰粉、四氧化三锰和硫酸锰、化工用锰粉、碳酸锰矿石及矿粉。

2 矿石性质

　　连城锰矿矿石的自然类型主要为氧化锰矿石, 有原生和氧化两类。锰矿物主要有软锰矿、 硬锰矿、 隐钾锰矿、 恩苏塔矿为主,另有少量锰土、黑锰矿、方锰矿、钡镁锰矿、黑锌锰矿、方铅锰矿和褐铁矿等。脉石矿物以石英为主,次为高岭土、绢云母、蛋白石、石髓、黏土等。

　　连城锰矿原生锰矿石仅见于沉积一改造型矿床中, 主要由锰的碳酸盐、 硫化物和硅酸盐组成。 矿石类型以混合原生锰矿石为主, 又可分为硫锰矿一碳酸锰矿石, 硫锰矿—硅酸锰—碳酸锰矿石。锰矿物以菱锰矿、硫锰矿、蔷薇辉石为主,有少量铁硫锰矿、钙薔薇辉石、锰铝榴石;伴生的金属矿物有方铅矿、闪锌矿、碲银矿、蓝辉铜矿和黄铁矿等。脉石矿物以石英、方解石、绿泥石为主,少量透辉石、蛇纹石及黏土石物等。矿石主要化学成分分析结果见表1 。

　表1 矿石主要化学成分分析结果

　3 生产工艺及流程

　　连城锰矿现有庙前和兰桥两座选矿厂, 均采用重选一磁选联合流程。 庙前选矿厂主要处理庙前矿区坡积型锰矿石及兰桥矿区采出的含锰30%左右的半成品矿石, 产出含锰46%的磁选精矿用作锰粉原料。兰桥选矿厂主要处理低品位(含锰17%以下)半成品矿, 选出含锰47%左右的跳汰精矿和含锰43%左右的磁选精矿做锰粉原料, 尾矿锰品位在6% 左右直接排入尾矿库 。

　　连城锰矿庙前选矿厂的工艺流程如图1 所示 。原矿送到条格筛上, 筛下产物进洗矿机, 洗净矿经双层振动筛分级, +30mm粒级产品手选, 选出土块和石子返回再洗; -30mm +3mm粒级产品进入跳汰选别, 跳汰精矿手选, 选出废石, 手选后的精矿与+30mm粒级手选精矿合并作为放电锰精矿; 跳汰尾矿与-3mm粒级产物合并进入由棒磨、振动筛、螺旋分级机组成的磨矿分级作业,螺旋分级机溢流- 1mm产品进人Shp-1000强磁选机組选,选出电池用锰精矿,强磁尾矿用 DPMS湿式永磁强磁选机进行扫选, 得到扫选精矿作为锰粉原料, 扫选后尾矿直接排放至尾矿库 。 选矿厂主要设备见表2。

图1 连城锰矿庙前选矿厂工艺流程图

 表2 庙店前选矿厂主要设备

　　连城锰矿兰桥选矿厂的工艺流程如图2所示。原料进入原矿仓,经高压水冲洗, +75mm 粒级进行手碎; -75mm粒级进入槽式洗矿机,洗净矿经皮带输送至双层振动筛进行筛分, -75mm+25mm粒级手选得到品位48%左右精矿,废石直接抛尾; -25mm+5mm粒级进入粗粒跳汰机选别, 得到锰品位约48%的精矿; 跳汰尾矿进入中间矿仓, 经自然干燥后进入干式磁选选别, 得到品位20%左右的精矿, 尾矿再经手选获得精矿的锰品位为38%左右, 尾矿含锰2%左右直接抛尾; 洗矿溢流经3台螺旋回收细粒级矿物, 与-5mm和跳汰中矿一起进入中间矿仓后再经湿式中磁场磁选机进行一粗一扫选别, 得到锰品位分别为38%和34%左右的精矿, 湿式扫选尾矿与螺旋分级机溢流合并后进入细粒跳汰选别,得到细粒跳汰精矿,跳汰尾矿直接抛尾。选矿厂主要设备见表3。主要生产技术指标间表4。

图2   连城锰矿兰桥选矿厂工艺流程图

表 3 兰桥选矿厂主要设备

表4  2008年兰桥选矿厂的主要技术指标