3第三章冶炼工艺改

铜仁地区(松桃)锰系列产品精深加工及配套项目(一期)工程可行性研究报告

第三章 冶炼工艺

3.1 生产规模及产品方案

本项目电解金属锰生产规模为年产160kt，产品质量达到我国电解金属锰行业标准（YB/T051-2003）的相关质量指标，产品含锰≥99.8%，产品质量水平详见表3-1。

表3-1 项目达到的产品质量水平

化学成分（%） 产品质量 Mn ≥ 通用级（DJMnD） C ≤ 0.03 S ≤ 0.035 P ≤ 0.001 Si ≤ 0.01 Fe ≤ 0.01 Se ≤ 0.08 片状 备注 99.8

3.2 原料及主要辅助材料

3.2.1 原料

本项目的原料为碳酸锰矿，每年需求量为1213075.2t。碳酸锰矿主要成分见表3-2。

表3-2 碳酸锰矿成分（%）

成分 % Mn 15.12 Fe 2.76 CaO 9.83 MgO 2.41 SiO2 25.72 S 0.96 Al2O3 4.82 P 0.25 其它 38.13 3.2.2 主要辅助材料

本项目生产所需的主要辅助材料除硫酸外均由市场外购，采用汽车运输，如下：

二氧化锰矿粉(含Mn12.64%） 32000t/a 硫酸（98%） 288000t/a 液氨（工业纯品级） 14400t/a

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铜仁地区(松桃)锰系列产品精深加工及配套项目(一期)工程可行性研究报告 硫酸铵（工业品级） 4800t/a 二氧化硒（工业纯品级） 240t/a SDD（工业纯品级） 480t/a 重铬酸钾（工业纯品级） 160t/a

3.3 工艺技术方案

3.3.1 工艺技术的确定

我国用碳酸锰矿生产电解金属锰的技术经过多年的发展改进，现已形成比较成熟的工艺流程，即：碳酸锰矿磨粉、锰矿粉浸出、净化、电解槽电解、人工钝化洗涤、烘干及产品剥离和包装。但该生产工艺和其它行业特别是湿法有色冶金行业相比，存在生产过程劳动强度大，劳动效率低，工作环境差，机械化、自动化程度低的缺点，因而一直阻碍着电解锰行业的发展。本设计基本采用传统的原则工艺流程，但将部分工艺过程进行了改进。

1、磨矿工艺

碳酸锰矿磨粉分原料破碎和磨粉两大工序。电解金属锰行业的原料制备一般都是采用干式磨矿工艺，干磨工艺关键是磨粉设备的选择，有干式球磨制粉和立式磨或雷蒙磨制粉两类设备。综合比较，本设计选用HC2000型纵摆式磨粉机。该磨粉机的特点是有全新研磨系统；投资省，噪声低，能耗比同样处理能力的球磨机和普通结构的R型磨粉机低；占地面积小；节能环保；维护方便；同时该设备给料粒度可达40mm，而且要求不很严格，可完成细碎和粉磨两道工序，简化破碎流程。因此本设计原矿破碎采用颚式破碎机破碎即可满足立磨机给料的要求。

2、浸出工艺

设计采用连续浸出工艺，使用几何容积为320m的浸出槽。在保证浸出矿浆成分稳定，浸出率高的基础上，整个工序的设备

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铜仁地区(松桃)锰系列产品精深加工及配套项目(一期)工程可行性研究报告 大型化，节省了劳动力、劳动条件好、生产过程易于实现自动化和易于管理。

3、过滤洗渣工艺

浸出矿浆采用胶带式真空过滤机过滤和600m的厢式隔膜压滤机压滤，同时在胶带式真空过滤机上在线洗渣。胶带式真空过滤机通过在线三级逆流洗渣可洗出渣中大部分可溶锰，使可溶锰的回收率大大提高。采用大型厢式隔膜压滤机具有机械化程度高，单位生产率高，降低锰渣含水率等优点，目前已在许多行业广泛使用，特别是在选矿、钢铁、煤炭、化工行业，使用最大的压滤机大至800～1000m,而电解锰行业以前使用的压滤机大多在200m以下。从机械、材料及控制方面来讲，根据碳酸锰矿粉浸出过程的特点，采用大型压滤机不存在机械设备方面的问题。

为使溶液中的杂质除去彻底，保证电解液的质量，并考虑将来回收有价值金属，设计中采用一段净化、两段过滤的工艺。采用在浸出过滤后溶液中进行硫化作业，一段过滤后保持足够的静置时间，再进行二次过滤，确保电解液的质量，为电解提供合格的溶液。在对硫化液进行过滤时，也采用600m的厢式隔膜压滤机压滤。由于渣量较少，采用减少板框容积的方式，适当延长空气吹扫时间的方式，以降低渣含液、提高锰回收率。

4、电解工艺

设计采用了人工出板、钝化、洗涤、干燥的操作方式，但由于建设规模大，阴极板出装槽及钝化、洗涤工作量非常大，为减轻操作工人的劳动强度，提高电解金属锰行业的装备水平，设计采用机械吊装运输。 3.3.2 工艺流程简述

电解金属锰冶炼工艺流程图详见附图C2187SQ2-YZ-01。

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铜仁地区(松桃)锰系列产品精深加工及配套项目(一期)工程可行性研究报告 整个厂区的布置原则为主要生产车间分成两个系列布置，80kt/a生产能力为一个系列。主要车间包括原料贮存及制粉车间、浸出化合、过滤、电解等车间，其车间内部配置相同；其他的配套车间，包括氨水制备、机修及综合仓库、成品库、化验室等车间整个厂区设置一个。本项目主要生产车间：原料贮存及制粉、浸出化合、过滤、电解、氨水制备。下面以单个系列为单位对工艺流程简述。

1、原料贮存及制粉

碳酸锰矿由汽车运从附近的矿场运至原料贮存及制粉车间的室内堆场，室内堆场的贮料时间不少于7d。锰矿由铲车铲入原料仓(6个)，通过振动给料机至PE350×750颚式破碎机（6个）进行破碎至40mm以下。破碎后的矿石经电子皮带秤（B=650mm，L=31.0m）进入磨粉工序。磨粉工序由6台纵摆式磨粉机（HC2000）组成,合格的锰矿粉(90%＜120目)在负压下通过纵摆式磨粉机上部出口抽出后经过一段旋涡收尘和一段布袋收尘收集后，由埋刮板输送机送往浸出化合车间碳酸锰矿粉仓。

2、浸出化合

浸出过程包括碳酸锰矿粉的浆化、酸性浸出、氧化、中和四个过程。

由制粉工序送来的碳酸锰矿粉贮存在矿仓中(贮矿量93m左右),矿仓下设有给料机,经定量给料机(100t/h)稳定的将碳酸锰矿粉加入浆化槽（φ内5500×6150,V=120m）中，同时在浆化槽中加入阳极液进行浆化。浆化后矿浆泵至浸出槽(φ内7000×10000,V=320m）进行浸出。硫酸高位槽中的硫酸也按碳酸锰矿粉的加入比例加入到浸出槽中，阳极液通过阳极液高位槽定量加入到浸出槽中，反应所需的热量由碳酸锰矿粉和阳极液或硫酸反应放热以及硫酸的稀释热提供,浸出反应完成后,再通过罗茨鼓风机(Q=66.0m/min,△P=98Kpa)强力鼓入空气并人工解袋适量

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