我国锰矿石的类型以碳酸锰矿为主,约占总储量的73%。这类矿石的品位很低,一般Mn品位在20%以下,多属海相沉积型及沉积变质型锰矿床,保有储量39363.6万t,主要是分布于云南、四川、湖南、湖北、广西等省(区)。其中,高磷锰矿储量为23858.1万t占60.61%。一直以来,碳酸锰矿的的富集、降磷研究工作得到人们的关注。
我国锰矿在选、冶方法已经形成较完备的工业体系。目前,富集锰矿石的主要方法有重选、磁选、浮选以及火法富集,或者几种方法联合使用。碳酸锰矿石主要以浮选为主,有时配以重选和强磁选。陕西某地锰矿为高磷低锰的碳酸锰矿石,原矿含锰低(11%),含杂质磷高(1.1%),锰矿物以碳酸锰为主,锰的氧化物极少。碳酸锰矿物有锰白云石、菱铁矿、锰方解石,其含量占67.2%。其中,主要是锰白云石、菱锰矿、锰方解石约占8%,锰方解石极少。锰白云石主要呈粒状和脉状集合体,脉状粒径在0.085~0.1455mm,粒状粒径多在0.0291~0.0485mm,菱锰矿呈球状或球带状,包有石英细粒或碳质、泥质、粒径多在0.0485~0.194mm。脉石矿物为石英、白云石、方解石等。有害杂质为胶磷矿,具有软体动物的生物构造,如苔藓虫、介形虫,并与石英及锰白云石呈脉状集合体连生,似蛋白石,有裂纹解理,并沿裂纹解被方解石所替代,粒径多在0.1455~0.0183mm,还有少量细晶磷灰石。
原矿锰品位17.61%,锰主要含于碳酸锰中,占有率74.96%,其次存在于软锰矿、水(褐)锰矿中。菱锰矿成它形粒状,粒度细小,一般为-0.03mm,为微泥晶菱锰矿,多集中构成以菱锰矿为主的条带,条带显深浅不同的褐、红色色调,有一定的方向性,近于平行排列。与石英、白云母、绿泥石、绢云母等矿物紧密共生。矿石主要构造为条带状构造,其次为星散-稀疏浸染状构造等。构造以微泥晶结构为生,其次为它形粒状结构、自形-半自形粒状结构等。我们通过浮选,使锰精矿品位从17.61%提高到23.35%,锰矿物得到有效富集。文中未提及磷的分选效果,但把锰精矿进一步中性焙烧,得到含Mn30.55%,Fe6.81%的冶金用锰矿石A5品级标准的精矿产品。由于杂质磷的影响,把低磷碳酸锰矿选矿富集、中性焙烧、得到氧化锰精矿,杂质满足冶炼要求,适合供钢铁工业使用;高磷碳酸锰矿通过选矿富集,得到的锰精矿更适合作硫酸锰或电解锰的原料,有时没有得到富集而直接使用。
碳酸锰矿中磷的分选研究,一直受到人们的关注,尽管可以采用物理选矿联合法或化学法深度除磷,但成本高、流程长、锰矿长、锰损失大是其局限性,没有得到实质性的突破。近年来,生物浸出法在重金属硫化矿领域得到长足发展,在小碳酸锰矿的降磷研究刚刚起步,继续加强试验研究,可望有所突破。
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