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锰矿的用途与技术经济指标

2019-02-25   
用处与技能经济目标
锰矿产:冶金锰矿、碳酸锰矿粉、化工用二氧化锰矿粉和电池用二氧化锰矿粉等。运用锰矿产品的冶金部分、轻工部分和化工部分依据不同的用处对锰矿产品有不同的质量要求。
(一)冶金工业对锰矿石的质量要求
用于炼钢生铁、含锰生铁、镜铁的矿石,铁含量不受约束,矿石中锰和铁的总含量最好能到达40%~50%。
在冶炼各种牌号的锰系合金中,对矿石的含锰量和锰铁比值有必定的要求。冶炼中、低碳锰铁,矿石含锰量36%~40%,锰铁比6~8.5,磷锰比0.002~0.0036;冶炼碳素锰铁,矿石含锰量33%~40%,锰铁比3.8~7.8,磷锰比0.002~0.005;冶炼锰硅合金,矿石含锰量29%~35%,锰铁比3.3~7.5,磷锰比0.0016~0.0048;高炉锰铁,矿石含锰量30%,锰铁比2~7,磷锰比0.005。
(二)化工及轻工部分对锰矿石的质量要求
化学工业上首要用锰矿石制取二氧化锰、硫酸锰、,其次用于制取碳酸锰、和等。化工级二氧化锰矿粉要求MnO2含量大于50%(表3.3.3),制硫酸锰时,Fe≤3%、Al2O3≤3%、CaO≤0.5%、MgO≤0.1%;制时,Fe≤5%、SiO2≤5%、Al2O3≤4%。
天然二氧化锰是制作干电池的质料,要求MnO2含量越高越好。对Ni、Cu、CO、Pb等有害元素一般厂定标准为:Cu<0.01%、Ni<0.03%、Co<0.02%、Pb<0.02%。矿粉的粒度要小于0.12mm。
三、矿业简史
锰矿藏的使用前史非常悠长,据文献记载,世界上使用锰矿藏最早的国家有埃及、古罗马、印度和我国。我国使用锰矿藏的前史可追溯到距今约4500~7000年前后新石器时代的仰韶文化(彩陶文化)时期。因为软锰矿呈土状,它的色彩呈黑色,极易染手,在古人看来,这是一种美妙的陶器上色颜料。
但是锰元素的发现却比较晚,到1774年才由瑞典矿藏学家甘恩(J.G.Gahn)从软锰矿中复原出了金属锰。
锰在钢铁工业上的应用是各国冶金学家几十年不懈尽力的成果。1875年今后,欧洲各国开端用高炉出产含锰15%~30%的镜铁和含锰达80%的锰铁。1890年用电炉出产锰铁,1898年用铝热法出产金属锰,并开展了电炉脱硅精粹法出产低碳锰铁。1939年开端用电解法出产金属锰。
最早挖掘的锰矿山是美国田纳西州惠特福尔德(Whitifeld)锰矿,始采于1837年,到1884年锰矿石年产值已达4万t。印度也是挖掘锰矿较早的国家之一,始采于1892年。第一次世界大战前,印度出口锰矿石一向居世界首位。1928年今后其位置被原苏联所替代。从本世纪20年代末原苏联的锰矿石产值一向居世界领先位置。此外,挖掘锰矿石比较早的还有巴西、加纳、澳大利亚、南非和加蓬等国。
我国锰矿的地质找矿作业开端得也比较早,据所见材料,从1886年开端,并于1890年首先在湖北兴国州(今阳新)发现锰矿,随后于1897年和1907年又先后在湖南发现安仁、攸县和常宁、耒阳锰矿;1910年发现广西防城大直、钦州黄屋屯锰矿;1913年和1918年,前后发现了湖南湘潭上五都锰矿(1937年改称为湘潭锰矿)和广西木圭、江西乐华锰矿。我国老一辈地质作业者,如朱庭祜、王晓青、田奇玲王隽、李殿臣、李四光等等对湖南、广东、广西、江苏、江西等地做了很多锰矿地质查询,开端了解了我国一些锰矿产地及其锰矿石质量,探讨了锰矿床的成因。
1.概述
锰在自然界散布很广,简直各种矿石及硅酸盐的岩石中均含有锰。锰矿最常见的是无水和含水的氧化锰和碳酸锰,现已知的锰矿藏有150种,但含锰最高,能 很多富集构成有经济价值的锰矿藏却不过5-6种,其间最重要、最有经济价值的是软锰矿和硬锰矿,别的还有水锰矿、褐锰矿、黑锰矿、菱锰矿等。这些矿藏中锰的含量可达50~70% 左右,是锰的重要工业矿藏。
(1)软锰矿:化学成分为MnO2,含锰最高可到达63.2%,常含少数的水及二氧化硅、氧化 铁及硬锰矿。一般呈柱状的晶体,也有呈针状、纤维状、粒状等。硬度1~2.5,比重4.7 ~4.8。金属光泽或无光泽。色彩有铁黑或淡蓝黑色。条痕为黑色。性软能污染手指,不透明。
(2)硬锰矿:成分为含水氧化锰。分子式rMnO•1MnO2•mH2O。含锰量约45~60%。常含铁、钙、铜、硅等杂质。呈块状、葡萄状、钟乳状、树枝状或土状集合体,表面润滑。硬度 5~6,比重3.7~4.7。半金属光泽至昏暗。色彩暗灰至铁黑色。条痕为亮光的淡黑褐色,不透明。性脆、断口润滑或呈贝壳状。
2.性质
锰矿石一般可被酸分化。常用的酸有、硝酸—过氧化氢、—硫酸、磷酸—硝酸。不被酸分化的矿样可用碱性熔剂、酸性熔剂熔融分化。软锰矿如加热至550~600℃时发作分化,变成β—褐锰矿(Mn2O3)。大部分的锰矿都含有相当多的水分,尤其是烘干过的锰矿更具有很大的吸水性。锰矿中一般含有二氧化硅、磷、铅、硫、铝、砷、、钙、镁、钾和钠等杂质,在锰矿层中有时伴生有铜、钴、镍及其它稀有金属,其 中二氧化硅、硫、磷和砷都是有害杂质,特别是磷含量的凹凸非常重要,是点评锰矿石的一个重要目标。而其间有的含氧化钙、氧化镁则为冶炼时的有利组分。
3.用处
(1)在冶金工业方面:锰是钢铁工业不行短少的质料。锰是一种极强的复原剂,它能够从钢水中吸收悉数的氧,使钢中没有氧化铁,成为无孔的钢锭。其次,锰也是一种极好的去硫剂,它能够将钢水中悉数的硫去掉,钢中参加少数锰就能够大大增高钢的机械性能,如延性、展性、耐性以及抗磨损才能。锰钢、锰铁以及锰与铜、铝、镍、钴等制成的各种合金和锰的化合物在工业上用处极大。①在黑色冶金方面。用含铁的优级锰矿石能够冶炼标准锰铁。锰铁是出产特种钢的附加料,一起也能够冶炼出少数的矽锰。矽锰关于冶炼某些种类的钢是很有用的;②在有色冶金工业方面。锰和铜的合金能够制作防腐的金属贮藏器。锰青铜合金能够作船只器件。锰铝合金在航空工业方面有很大的用处。锰镍铜合金能够制作标准电阻丝。
(2)在化学工业方面:二氧化锰(软锰矿)在干电池的制作中能够作为消沉剂,在化学工业上可制作油漆干燥剂。也可制作黑色的装修玻璃以及装修用砖和陶器上釉的色彩。还能够作各种锰的化合物,如硫酸锰、、等。
4.产地及质量规格
首要产地多位于我国南边,如广西武宣、桂平、防城、钦县等;湖南湘潭、常宁、岳阳、长沙等;广东梅县、惠阳、台山等;贵州遵义、威宁;云南平罗、寻甸、东川等及江西平乐等。国外首要产地印度居首,还有北美、俄罗斯、南非、澳大利亚、加蓬等。
质量规格,目前国内对各种锰矿石还没有一致的规格,一般分为锰矿砂(又叫硬锰)及软锰矿(又叫软锰粉)两种。其规格如下:
锰矿砂规格:含锰25~50%;二氧化硅40%以下;硫0.2%以下;磷0.2%以下。
软锰矿规格:含二氧化锰60%以上。
依据各种不同用处对锰矿砂提出质量要求:适用于冶炼锰铁的矿石技能条件见表
表 冶炼锰铁的矿石技能条件
等 级    Mn %      SiO2 %     Mn:Fe P %
I-A       50以上     9以上       不低于6~7 0.17~0.20以下
I-B       40~50     9~15      不低于7~10 0.14~0.17以下
II          35~40    15~25     不低于3~4 0.18以下
III         30~35     25~35    不低于4~5 0.15以下
大规模的锰矿地质勘查作业是在新我国建立今后。从1950年广西工业厅对桂平木圭锰矿、华东地测处对南京栖霞锰矿、西南工业厅对贵州遵义锰矿进行勘查开端,通过近50年广阔地质作业者的尽力,到1996年末,全国锰矿地质勘查投入约6.8亿元,机械岩心钻探作业量约190多万m,累计探明锰矿石6.48亿t。
我国最早挖掘的锰矿山是湖北阳新锰矿,始采于1890年,后因质量欠安,不久即行停采。阳新锰矿停采后,汉冶萍煤铁厂矿公司为了处理锰矿质料,于1908年在湖南常宁曲潭设常耒锰矿采运局,挖掘常宁—耒阳一带锰矿。1913年在湖南湘潭上五都发现锰矿后,1914年即由新组成的裕?矿业公司担任挖掘,到1917年已初具规模,日产锰矿石百余吨,最高年产达3万t,仅1916~1927年的12年间,运销日本八幡制铁所的锰矿石就达14.3万t(矿石档次不低于45%)。

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