富氧熔炼
2019-01-04 13:39:38
空气中含有21％（体积比）的氧，如果把纯氧掺进空气中，使得其中的氧大于21％，这样的混合气体就称做富氧空气。凡是采用富氧空气的熔炼过程，都叫做富氧熔炼。例如鼓风炉富氧熔炼，转炉富氧吹炼等。除了溶炼过程可以采用富氧外，其它冶金过程（如焙烧）也可以采用富氧。采用富氧熔炼不仅可以强化熔炼过程，提高生产率；并且可以降低燃耗，减少了烟气排放量，减轻了对大气的污染。现在世界各国在有色冶炼中，凡能得到廉价氧的地方，均较为普遍地采用富氧冶炼。
富锰渣行情
2017-06-06 17:49:52
富锰渣行情，富锰渣法是一种火法选矿方法,客观存在是将不能直接用于冶炼的高铁高磷难选锰矿石在高炉内或电炉内进行选择性还原，在保证铁磷等元素充分还原的前提下，抑制锰的还原，从而得到高锰低铁，MN/P比值大的富锰渣。品名规格钢厂/产地出厂含税价（元/吨）涨跌备注 富锰渣Mn30% Fe<3.5%广西1280-- 富锰渣Mn33%广西1550-- 富锰渣Mn30%湖南1280-- 富锰渣Mn40-42% Fe<2%P0.02Si20广西--- 富锰渣的用途 富锰渣是一种中间产品，其来源可以是采用酸性渣法或偏酸性渣法生产高碳锰铁时的附产品，也可以作为一种产品单独生产。其用途主要有： 1） 用做生产硅锰合金的原料。由于富锰渣一般含SiO2较多，主要用于硅锰合金的冶炼。在电炉冶炼普通硅锰合金时，富锰渣的配比一般为30—40%，高的甚至达到70%。其目的主要在于调整入炉原料的Mn/Fe和P/Mn。有特殊要求的高硅硅锰合金，由于要求原料中Mn的含量大于40%，含铁小于1%，含磷小于0.03%，所以几乎全部要用富锰渣。 2） 用做生产金属锰的原料。采用电硅热法生产金属锰时全部采用富锰渣做原料，要求为Mn大于40%，含铁小于1%，含磷小于0.03%。用高硅硅锰合金做还原剂。 3） 用做生产电炉锰铁和中低碳锰铁的配料。由于原生矿中Mn/Fe,P/Mn往往达不到冶炼要求，一般配入一定比例含SiO2较低的富锰渣进行冶炼。 4） 用做冶炼高炉锰铁的配料。高炉锰铁所用的矿石有贫化的趋势，当锰矿中Mn/Fe,P/Mn不符合要求时，可以配入40%--60%的富锰渣或更高，用以调配。 目前生产富锰渣的方法有高炉法、电炉法和转炉法。生产富锰渣的高炉和冶炼生铁的高炉相似，主要包括加料、送风、冶炼、收尘几个工序。电炉冶炼富锰渣主要用矿热炉。转炉法工艺我国一般没有采用。更多关于富锰渣的信息和资讯，请继续关注本站锰频道！
富锰渣价格
2017-06-06 17:49:50
富锰渣价格，上海有色网资讯：什么是富锰渣？你说的是工业冶炼方面的问题.就是冶炼后的废弃物,里面的锰含量很高.国家提倡要提高资源的利用率.可以将富锰渣里面的锰再提炼出来或者锰的化合物加以利用.富锰渣的用途只要有四个方面:1用作生产硅锰合金的原料 2 用作生产金属锰的原料 3 用作生产电炉锰铁和中低锰铁的配料 4 用作冶炼高炉锰铁的配料品名规格钢厂/产地出厂含税价（元/吨）涨跌备注相关资源富锰渣Mn30% Fe<3.5%广西1450--查看富锰渣Mn33%广西1550--查看富锰渣Mn30%湖南1450--查看富锰渣Mn40-42% Fe<2%P0.02Si20广西2000-2200<td nowrap="now
富锰潭生产的目的和富锰渣的用途
2019-01-25 15:49:32
处理贫锰矿和铁锰矿的方法，目前有三种:一是机械选矿，包括洗矿、焙烧、重选、强磁选、浮选、焙烧磁选等；二是火法选矿，对高铁高磷难选矿石，采用机械选矿效果不好时，采用火法选矿，又称富锰渣法；三是化学选矿，当对产品成分质量要求很纯，而上述方法又不能达到要求时，采用化学提纯(化学选矿)的办法。 高锰渣法是一种火法选矿方法，它是将不能直接用于冶炼的高铁高磷难选锰矿石，在高炉内，或电炉内进行选择还原，在保证铁、磷等元素充分还原的前提下，抑制锰的还原，从而得到高锰低磷，m(Mn)/m(Fe)比值大的富锰渣。这是符合中国情的锰矿石富集的方法，因我国富锰矿很少，而高铁高磷级选锰矿石占我国锰矿储量的40%以上。富锰渣法在我国得到国大力发展，为铁合金生产提供了优质原料。 火法选矿与机械选矿相比有以下优点。 (1)选别效果好，能处理各种类型的锰矿，尤其是对结构复杂含磷呈微细浸染零散布，锰铁胶结的高铁高磷锰矿石，采用机械选难以得到好的指标，而采用富锰渣法效果好(见表1)。表1 玛瑙山锰矿选矿指标比较项目主要成分（%）m(Mn)m(P)锰回收率/%MnFePm(Fe)m(Mn)机械选矿氧化锰矿17.2327.000.0390.6370.0026 焙烧磁选27.1311.520.0382.350.001463.91火法选矿氧化锰矿17.5141.200.020.4240.0015 富锰渣39.882.700.00814.800.000285.00
(2)产品质量好，主要含锰高，锰铁质量比高，含磷低。 (3)锰回收高，要达85%~90%，比机械选矿一般高5%(见表2)。表2 高炉冶炼富锰渣的质量指标工厂名称主要成分（%）m(Mn)m(P)锰回收率/%MnFePm(Fe)m(Mn)上海铁合厂35～421～20.0513～380.001581～90湘潭锰矿37.72.03.00.0512.40.001382～88营口铁合金厂35～371.50.00524.10.000290玛瑙山矿39～402.70.00814.80.000285道县治炼厂36～401.5～3.00.00813～240.000280～85东湖桥锰矿38～421.0～2.00.0321～380.000780～85黄阳司治炼厂40～451.5～3.00.02515～270.000680～85
(4)产品物理性能好，高锰渣强度好，且不受环境影响适于长期贮存和远距离运输。 高锰渣生产的不足之处是，冶炼要消耗大量焦炭和电，生产成本略高，冶炼过程只能除去铁和磷及其他有色金属，不能除去脉石，且由于焦炭带入灰分，还使杂质量增加。 富锰渣的主要用途有以下几个方面: (1)用作生产锰硅合金的原料，在电炉冶炼锰硅合金时，富锰渣配比一般为30%~40%，目的是调整入炉锰原料的m(Mn)/m(Fe)和m(P)/m(Mn)。由于富锰渣含SiO2高，主要用于生产锰硅合金。 生产高硅锰硅合金，由于要求含锰原料中的锰含量大于40%，铁小于1%，磷小于0.03%，几乎是全部使用富锰渣才能冶炼出合格产品。 (2)用于火法生产金属锰的原料，采用电硅热法生产金属锰时，全部使用富锰渣(w(Mn)＞40%,w(Fe)＜1%,w(P)＜0.03%)作原料，用高硅锰合金做还原剂。 (3)用于生产电炉锰铁和中低碳锰铁的配料。 (4)用于冶炼高炉锰铁的配料。(3)(4)项中主要是调入炉原料的m(Mn)/m(Fe)和m(P)/m(Mn)以保证产品质量达到要求。
富锰渣的生产
2019-01-08 09:52:44
1.高炉富锰渣的生产 1)高炉冶炼富锰渣特点 高炉冶炼富锰渣工艺流程、主要设备与高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显著的特点。主要有： ①在高炉生产的所有产品中，高炉富锰渣冶炼炉温最低。原则上要求炉温控制在保证铁、磷充分还原，锰不还原或少量还原，且液体渣铁能有效分离的温度范围。一般为1250~1350℃，比生铁高炉低100~150℃，比锰铁高炉低200~250℃。 ②在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼炉渣碱度最低。不添加熔剂，自然碱度冶炼，碱度一般小于0.4. ③高炉冶炼富锰渣一般是高负荷，低风温操作。矿石含铁低，风温低，负荷高；矿石含铁高，风温高，负荷低。 ④高炉冶炼富锰渣煤气热能和化学能利用较好。 ⑤富锰渣冶炼为大渣量冶炼，渣铁比高达3~5t/t，富锰渣的含锰量主要决定于矿石含锰和含铁量，锰回收率可达85%~90%。 ⑥入炉原料粒度，一般锰矿5~50mm，冶金焦炭20~80mm。 ⑦高炉冶炼富锰渣的煤气分布特点是，边缘气流要稍发展。因富锰渣冶炼渣量大，负荷重。 2)高炉冶炼富锰渣的操作制度 高炉冶炼富锰渣的操作制度包括热制度、造渣制度、装料制度和送风制度。这些制度的正确选择，是高炉顺行和取得良好技术指标的前提。 ①热制度,高炉热制度是指控制合理而稳定的炉缸温度。冶炼富锰渣的热制度应符合以下要求： a.有利于铁、磷的充分还原，有利于抑制锰的还原，使产品符合用户要求。 b.保证渣铁顺利从高炉排出，渣铁能有效分离，渣中不夹杂铁珠。 c.有利于充分利用风温和降低焦比。 冶炼富锰渣的热制度通过焦炭负荷和风温调节。一般是稳定焦炭负荷，调节风温来达到炉缸热制度合适而稳定，在稳定焦炭负荷时应考虑以下因素： a.入炉混合矿含铁量的高低，含铁愈高，负荷应愈低。 b.炉渣中锰含量高时，负荷要适当降低。 c.焦炭质量的好坏，焦炭中含固定碳愈高，负荷愈高。 d.热风温度的高低，热风温度高，负荷愈高。 ②造渣制度合理的造渣制度是高炉冶炼有效进行的基础，日常生产中主要通过控制炉渣碱度(nCaO/nSiO2)和其他氧化物含量来控制产品成分和保证高炉冶炼顺利进行。高炉冶炼富锰渣是选择性还原，对炉渣的要求是： a.在高炉冶炼中，铁和锰还原在方向上是一致的，关键是温度和所需的热量不同。铁的还原条件在高炉中容易得到满足，因此炉渣成分选择的重点是有利于抑制锰的还原，提高锰的入渣率。 b.因为是低温冶炼，炉渣成分必须保证在低温下有较好的流动性，以利渣铁排放和分离。富锰渣冶炼均采用高MnO的低碱度或自然碱度炉渣,nCaO/nSiO2＜0.4. c.当渣中Al2O3大于20%，或 MnO高于58%时，渣的粘度大，流动性较差，甚至造成渣铁分离困难和炉况失常，一般是加萤石来改善炉渣性能。萤石加入量是使渣中CaF2达到2%左右。 ③装料制度，装料制度是指料批、料线和装料顺序。它直接关系到高炉的顺行和煤气热能和化学能的利用。 高炉冶炼富锰渣负荷重，炉温低，渣量大，因而料柱良好的透气性和较发展的边缘煤气流是十分必要的。装料制度要特别考虑如下因素。 a.有利于高炉顺行。顺行是高炉生产的基础。 b.有利于煤气热能和化学能的利用。 c.要考虑矿石、焦炭的粒度组成、相对密度、强度、堆角等特点。 富锰渣高炉装料制度是： a.料线：是指大钟开启后大钟下沿至料面的距离。富锰渣高炉要求比较发展的边缘气流，所以料线在炉料碰撞点以上。 b.料批：是指每批料矿石的重量。富锰渣高炉一般用较大的料批，料批的大小还要考虑原料的粒度组成、高炉内型，特别是炉喉直径的大小，炉喉直径大，料批也要大些。 c.装料顺序：是指矿石、焦炭装入的顺序。矿石先装为正装，加重边缘，反之亦然。富锰渣高炉一般以倒装为主。 料线、料批和装料顺序三者之间既相辅相成，又互相制约。装料制度的调节，主要从炉况顺行、煤气利用是否好、炉喉煤气曲线是否合理来判断。富锰渣高炉较合理的炉喉煤气曲线是边缘CO2较低的双峰曲线。[next] ④送风制度，高炉送风制度决定煤气流的初始分布和炉缸热量的收支，包括风量、风温和风速的确定。在风量、风温一定时，风速决定于风口个数和风口直径(风口的总进风面积)，富锰渣高炉送风制度选择，主要考虑以下条件： a.原燃料条件好，强度高，粒度均匀，粉末少，有利于改善高炉料柱的透气性，可以用较大的风量和较高的风温。 b.风口风速要使炉缸活跃，但又不使中心过吹，边缘气流要适当发展又不能使中心堆积。炉缸直径越大，风口风速或鼓风动能也应越大。 c.高炉需要发展边缘，则要降低鼓风动能，即风口风速。 调节送风制度，一般调节风口直径和风温，为活跃炉缸和发挥设备能力都力求全风操作。只是在处理炉况必要时，才减风量。使用高风温是降低焦比的重要手段，一般要尽可能把风温用上去。富锰渣高炉的风温也可使用到800~900℃。 富锰渣高炉冶炼的生产技术经济指标见表1。 3)富锰渣高炉的类型
[next]
富锰渣高炉冶炼即不同于高炉冶炼生铁也不同于高炉冶炼锰铁，具有自身的特点。因此在高炉炉型设计上也应充分考虑高炉冶炼富锰渣的特点，为高炉稳定顺行创造可靠的基础。高炉类型的具体要求是： ①富锰渣高炉负荷重，原料粒度小，强度差，因此在炉型设计上应有利于边缘气流发展，炉身角β不宜太大，以80°~85°为宜。 ②富锰渣冶炼是大渣量冶炼，渣铁比可达4~5t/t。因此要求有较大的炉缸容积。 ③富锰渣冶炼是低温冶炼，下部要抑制锰的还原，炉缸直径也相对要大些，以使高温区不过于集中。 ④富锰渣高炉的炉型应是较矮胖型，H/D宜在3.5左右。 4)高炉冶炼富锰渣的技术进步 高炉富锰渣生产经过几十年的发展，技术也逐步成熟，综合利用和产品方案的革新取得了良好的经济效益和社会效益。 ①铅银回收。高炉冶炼富锰渣的产品有富锰渣、高锰高磷生铁和煤气。由于我国大部分铁锰矿都是多金属共生矿，含有较高的铅银等有色金属。在高炉内铅、银均被还原为金属，因而回收利用不但可以缓解对高炉生产的不良影响，还可大大冲减富锰渣的生产成本。 回收的方法是利用铅熔点低，相对密度大，渗透力强，在炉底设集铅槽和排铅口，集铅槽一般在炉底2~3层砖下，成丰字型。当炉基温度大于350℃时，可以开铅口排铅，所得粗铅含铅98%，含银1%，同时还含金等。 ②富锰渣和炼钢生铁同步冶炼 富锰渣冶炼主要是处理高铁高磷难选锰矿石，因此得到的副产品是高锰高磷铁，其使用价值大为降低。而我国大部分铁锰矿含磷并不高，一般在0.1%以下。通过配矿可以得到含磷0.4%~0.8%的含锰生铁。生铁中的锰也可以通过冶炼过程的控制来降低。 ③渣口喷吹空气冶炼富锰渣 为了提高富锰渣冶炼锰回收率，降低生铁中锰含量。根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲合力不同，采取向高炉炉缸强制供氧方法，从高炉渣口喷吹压缩空气，使高炉内已被还原的锰、硅重新氧化返回炉渣中，从而提高锰的富集效果，又降低生铁中锰含量。 使用效果是锰回收率提高1.08%~4.77%，富锰渣含锰提高0.65%~1.29%，副产生铁中锰降到5%以下。 2.电炉富锰渣的生产 1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同，都是渣中锰的富集过程，但在冶炼操作上则有所不同。主要有： ①电炉冶炼的热源靠电源，电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。 ②电炉的炉身矮，料柱短，煤气量少，故煤气通过料柱的压力降小。 ③电炉冶炼富锰渣质量较好，渣中含锰量高，含磷和铁较低，可以冶炼出w(SiO2)
48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣)。 ④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料，而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。 ⑤出炉后，为使渣中的铁珠完全沉淀(降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣浇铸。 2)电炉冶炼富锰渣的原料 电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石(或硅石)。为了满足富锰渣质量要求，普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下:m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5,w(Mn+Fe)≥38%，w(Mn)≥18%，w(A12O3+SiO2)≤35%，m(SiO2)/m(A12O3)≥1.7,m(CaO)/m(SiO2)0.3。锰矿石的入炉粒度，一般为5~50mm，含粉率小于8%，锰矿石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做还原剂用，要求固定碳含量≥80%，灰分≤18%，焦炭粒度为3~15mm。萤石要求CaF2含量≥85%，粒度为5~80mm。硅石要求，SiO2含量大于97%，粒度为20~80mm,电炉富锰渣生产的主要技术经济指标见表2。
富锰渣的概念和应用
2019-01-04 09:45:43
富锰渣法是一种火法选矿方法，客观存在是将不能直接用于冶炼的高铁高磷难选锰矿石在高炉内或电炉内进行选择性还原，在保证铁磷等元素充分还原的前提下，抑制锰的还原，从而得到高锰低铁，MN/P比值大的富锰渣。火法选矿的优点： 1、选别效果好，能处理各种类型的锰矿。 2、产品质量好，含锰高，锰铁质量比高，含磷低，3、锰回收高，达85-90%，比机械选矿高水5%。4、产品物理性能好，适合长期贮存及长途运输。不足之处：需要大量的焦炭和电，生产成本略高，冶炼只能除去铁磷和其它有色金属，不能去脉石，由焦炭带入灰份，增加杂质量 富锰渣的用途富锰渣是一种中间产品，其来源可以是采用酸性渣法或偏酸性渣法生产高碳锰铁时的附产品，也可以作为一种产品单独生产。
其用途主要有： 1)用做生产硅锰合金的原料。由于富锰渣一般含SiO2较多，主要用于硅锰合金的冶炼。在电炉冶炼普通硅锰合金时，富锰渣的配比一般为30—40%，高的甚至达到70%。其目的主要在于调整入炉原料的Mn/Fe和P/Mn。有特殊要求的高硅硅锰合金，由于要求原料中Mn的含量大于40%，含铁小于1%，含磷小于0.03%，所以几乎全部要用富锰渣。2) 用做生产金属锰的原料。采用电硅热法生产金属锰时全部采用富锰渣做原料，要求为Mn大于40%，含铁小于1%，含磷小于0.03%。用高硅硅锰合金做还原剂。 3)用做生产电炉锰铁和中低碳锰铁的配料。由于原生矿中Mn/Fe，P/Mn往往达不到冶炼要求，一般配入一定比例含SiO2较低的富锰渣进行冶炼。 4)用做冶炼高炉锰铁的配料。高炉锰铁所用的矿石有贫化的趋势，当锰矿中Mn/Fe，P/Mn不符合要求时，可以配入40%--60%的富锰渣或更高，用以调配。目前生产富锰渣的方法有高炉法、电炉法和转炉法。生产富锰渣的高炉和冶炼生铁的高炉相似，主要包括加料、送风、冶炼、收尘几个工序。电炉冶炼富锰渣主要用矿热炉。转炉法工艺我国一般没有采用。富锰渣的生产方法-.高炉富锰渣的生产
1)高炉冶炼富锰渣特点 高炉冶炼富锰渣工艺流程、主要设备与高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显著的特点。主要有：①在高炉生产的所有产品中，高炉富锰渣冶炼炉温最低。原则上要求炉温控制在保证铁、磷充分还原，锰不还原或少量还原，且液体渣铁能有效分离的温度范围。一般为1250~1350℃，比生铁高炉低100~150℃，比锰铁高炉低200~250℃。②在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼炉渣碱度最低。不添加熔剂，自然碱度冶炼，碱度一般小于0.4.③高炉冶炼富锰渣一般是高负荷，低风温操作。矿石含铁低，风温低，负荷高;矿石含铁高，风温高，负荷低。 ④高炉冶炼富锰渣煤气热能和化学能利用较好。⑤富锰渣冶炼为大渣量冶炼，渣铁比高达3~5t/t，富锰渣的含锰量主要决定于矿石含锰和含铁量，锰回收率可达85%~90%。⑥入炉原料粒度，一般锰矿5~50mm，冶金焦炭20~80mm。 ⑦高炉冶炼富锰渣的煤气分布特点是，边缘气流要稍发展。因富锰渣冶炼渣量大，负荷重。
2)高炉冶炼富锰渣的操作制度 高炉冶炼富锰渣的操作制度包括热制度、造渣制度、装料制度和送风制度。这些制度的正确选择，是高炉顺行和取得良好技术指标的前提。①热制度，高炉热制度是指控制合理而稳定的炉缸温度。冶炼富锰渣的热制度应符合以下要求： a.有利于铁、磷的充分还原，有利于抑制锰的还原，使产品符合用户要求。b.保证渣铁顺利从高炉排出，渣铁能有效分离，渣中不夹杂铁珠。 c.有利于充分利用风温和降低焦比。冶炼富锰渣的热制度通过焦炭负荷和风温调节。一般是稳定焦炭负荷，调节风温来达到炉缸热制度合适而稳定，在稳定焦炭负荷时应考虑以下因素：a.入炉混合矿含铁量的高低，含铁愈高，负荷应愈低。 b.炉渣中锰含量高时，负荷要适当降低。 c.焦炭质量的好坏，焦炭中含固定碳愈高，负荷愈高。d.热风温度的高低，热风温度高，负荷愈高。②造渣制度合理的造渣制度是高炉冶炼有效进行的基础，日常生产中主要通过控制炉渣碱度(nCaO/nSiO2)和其他氧化物含量来控制产品成分和保证高炉冶炼顺利进行。高炉冶炼富锰渣是选择性还原，对炉渣的要求是：a.在高炉冶炼中，铁和锰还原在方向上是一致的，关键是温度和所需的热量不同。铁的还原条件在高炉中容易得到满足，因此炉渣成分选择的重点是有利于抑制锰的还原，提高锰的入渣率。b.因为是低温冶炼，炉渣成分必须保证在低温下有较好的流动性，以利渣铁排放和分离。富锰渣冶炼均采用高MnO的低碱度或自然碱度炉渣，nCaO/nSiO2
富锰渣高炉装料制度是： a.料线：是指大钟开启后大钟下沿至料面的距离。富锰渣高炉要求比较发展的边缘气流，所以料线在炉料碰撞点以上。b.料批：是指每批料矿石的重量。富锰渣高炉一般用较大的料批，料批的大小还要考虑原料的粒度组成、高炉内型，特别是炉喉直径的大小，炉喉直径大，料批也要大些。c.装料顺序：是指矿石、焦炭装入的顺序。矿石先装为正装，加重边缘，反之亦然。富锰渣高炉一般以倒装为主。料线、料批和装料顺序三者之间既相辅相成，又互相制约。装料制度的调节，主要从炉况顺行、煤气利用是否好、炉喉煤气曲线是否合理来判断。富锰渣高炉较合理的炉喉煤气曲线是边缘CO2较低的双峰曲线。④送风制度，高炉送风制度决定煤气流的初始分布和炉缸热量的收支，包括风量、风温和风速的确定。在风量、风温一定时，风速决定于风口个数和风口直径(风口的总进风面积)，富锰渣高炉送风制度选择，主要考虑以下条件：a.原燃料条件好，强度高，粒度均匀，粉末少，有利于改善高炉料柱的透气性，可以用较大的风量和较高的风温。b.风口风速要使炉缸活跃，但又不使中心过吹，边缘气流要适当发展又不能使中心堆积。炉缸直径越大，风口风速或鼓风动能也应越大。c.高炉需要发展边缘，则要降低鼓风动能，即风口风速。调节送风制度，一般调节风口直径和风温，为活跃炉缸和发挥设备能力都力求全风操作。只是在处理炉况必要时，才减风量。使用高风温是降低焦比的重要手段，一般要尽可能把风温用上去。富锰渣高炉的风温也可使用到800~900℃。富锰渣高炉冶炼即不同于高炉冶炼生铁也不同于高炉冶炼锰铁，具有自身的特点。因此在高炉炉型设计上也应充分考虑高炉冶炼富锰渣的特点，为高炉稳定顺行创造可靠的基础。高炉类型的具体要求是：①富锰渣高炉负荷重，原料粒度小，强度差，因此在炉型设计上应有利于边缘气流发展，炉身角β不宜太大，以80°~85°为宜。②富锰渣冶炼是大渣量冶炼，渣铁比可达4~5t/t。因此要求有较大的炉缸容积。③富锰渣冶炼是低温冶炼，下部要抑制锰的还原，炉缸直径也相对要大些，以使高温区不过于集中。 ④富锰渣高炉的炉型应是较矮胖型，H/D宜在3.5左右。
4)高炉冶炼富锰渣的技术进步 高炉富锰渣生产经过几十年的发展，技术也逐步成熟，综合利用和产品方案的革新取得了良好的经济效益和社会效益。①铅银回收。高炉冶炼富锰渣的产品有富锰渣、高锰高磷生铁和煤气。由于我国大部分铁锰矿都是多金属共生矿，含有较高的铅银等有色金属。在高炉内铅、银均被还原为金属，因而回收利用不但可以缓解对高炉生产的不良影响，还可大大冲减富锰渣的生产成本。回收的方法是利用铅熔点低，相对密度大，渗透力强，在炉底设集铅槽和排铅口，集铅槽一般在炉底2~3层砖下，成丰字型。当炉基温度大于350℃时，可以开铅口排铅，所得粗铅含铅98%，含银1%，同时还含金等。②富锰渣和炼钢生铁同步冶炼富锰渣冶炼主要是处理高铁高磷难选锰矿石，因此得到的副产品是高锰高磷铁，其使用价值大为降低。而我国大部分铁锰矿含磷并不高，一般在0.1%以下。通过配矿可以得到含磷0.4%~0.8%的含锰生铁。生铁中的锰也可以通过冶炼过程的控制来降低。③渣口喷吹空气冶炼富锰渣为了提高富锰渣冶炼锰回收率，降低生铁中锰含量。根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲合力不同，采取向高炉炉缸强制供氧方法，从高炉渣口喷吹压缩空气，使高炉内已被还原的锰、硅重新氧化返回炉渣中，从而提高锰的富集效果，又降低生铁中锰含量。使用效果是锰回收率提高1.08%~4.77%，富锰渣含锰提高0.65%~1.29%，副产生铁中锰降到5%以下。 富锰渣的生产方法---电炉富锰渣的生产1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同，都是渣中锰的富集过程，但在冶炼操作上则有所不同。主要有：①电炉冶炼的热源靠电源，电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。 ②电炉的炉身矮，料柱短，煤气量少，故煤气通过料柱的压力降小。③电炉冶炼富锰渣质量较好，渣中含锰量高，含磷和铁较低，可以冶炼出w(SiO2)
48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣)。④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料，而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。⑤出炉后，为使渣中的铁珠完全沉淀(降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣浇铸。 2)电炉冶炼富锰渣的原料电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石(或硅石)。为了满足富锰渣质量要求，普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下:m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5，w(Mn+Fe)≥38%，w(Mn)≥18%，w(A12O3+SiO2)≤35%，m(SiO2)/m(A12O3)≥1.7，m(CaO)/m(SiO2)0.3。锰矿石的入炉粒度，一般为5~50mm，含粉率小于8%，锰矿石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做还原剂用，要求固定碳含量≥80%，灰分≤18%，焦炭粒度为3~15mm。萤石要求CaF2含量≥85%，粒度为5~80mm。硅石要求，SiO2含量大于97%，粒度为20~80mm，
富锰渣的生产方法
2019-01-21 09:41:30
富锰渣法是一种火法选矿方法，客观存在是将不能直接用于冶炼的高铁高磷难选锰矿石在高炉内或电炉内进行选择性还原，在保证铁磷等元素充分还原的前提下，抑制锰的还原，从而得到高锰低铁，MN/P比值大的富锰渣。
火法选矿的优点：
1、选别效果好，能处理各种类型的锰矿。
2、产品质量好，含锰高，锰铁质量比高，含磷低。
3、锰回收高，达85-90%，比机械选矿高水5%。
4、产品物理性能好，适合长期贮存及长途运输。
不足之处：
需要大量的焦炭和电，生产成本略高，冶炼只能除去铁磷和其它有色金属，不能去脉石，由焦炭带入灰份，增加杂质量 富锰渣的用途富锰渣是一种中间产品，其来源可以是采用酸性渣法或偏酸性渣法生产高碳锰铁时的附产品，也可以作为一种产品单独生产。
其用途主要有：
1)用做生产硅锰合金的原料。由于富锰渣一般含SiO2较多，主要用于硅锰合金的冶炼。在电炉冶炼普通硅锰合金时，富锰渣的配比一般为30—40%，高的甚至达到70%。其目的主要在于调整入炉原料的Mn/Fe和P/Mn。有特殊要求的高硅硅锰合金，由于要求原料中Mn的含量大于40%，含铁小于1%，含磷小于0.03%，所以几乎全部要用富锰渣。
2)用做生产金属锰的原料。采用电硅热法生产金属锰时全部采用富锰渣做原料，要求为Mn大于40%，含铁小于1%，含磷小于0.03%。用高硅硅锰合金做还原剂。
3) 用做生产电炉锰铁和中低碳锰铁的配料。由于原生矿中Mn/Fe，P/Mn往往达不到冶炼要求，一般配入一定比例含SiO2较低的富锰渣进行冶炼。
4)用做冶炼高炉锰铁的配料。高炉锰铁所用的矿石有贫化的趋势，当锰矿中Mn/Fe，P/Mn不符合要求时，可以配入40%--60%的富锰渣或更高，用以调配。
目前生产富锰渣的方法有高炉法、电炉法和转炉法。生产富锰渣的高炉和冶炼生铁的高炉相似，主要包括加料、送风、冶炼、收尘几个工序。电炉冶炼富锰渣主要用矿热炉。转炉法工艺我国一般没有采用。
富锰渣的生产方法-.高炉富锰渣的生产 ：
1)高炉冶炼富锰渣特点 高炉冶炼富锰渣工艺流程、主要设备与高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显著的特点。
主要有：
①在高炉生产的所有产品中，高炉富锰渣冶炼炉温最低。原则上要求炉温控制在保证铁、磷充分还原，锰不还原或少量还原，且液体渣铁能有效分离的温度范围。一般为1250~1350℃，比生铁高炉低100~150℃，比锰铁高炉低200~250℃。
②在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼炉渣碱度最低。不添加熔剂，自然碱度冶炼，碱度一般小于0.4.
③高炉冶炼富锰渣一般是高负荷，低风温操作。矿石含铁低，风温低，负荷高;矿石含铁高，风温高，负荷低。
④高炉冶炼富锰渣煤气热能和化学能利用较好。
⑤富锰渣冶炼为大渣量冶炼，渣铁比高达3~5t/t，富锰渣的含锰量主要决定于矿石含锰和含铁量，锰回收率可达85%~90%。
⑥入炉原料粒度，一般锰矿5~50mm，冶金焦炭20~80mm。
⑦高炉冶炼富锰渣的煤气分布特点是，边缘气流要稍发展。因富锰渣冶炼渣量大，负荷重。
2)高炉冶炼富锰渣的操作制度高炉冶炼富锰渣的操作制度包括热制度、造渣制度、装料制度和送风制度。这些制度的正确选择，是高炉顺行和取得良好技术指标的前提。
①热制度，高炉热制度是指控制合理而稳定的炉缸温度。冶炼富锰渣的热制度应符合以下要求：
a.有利于铁、磷的充分还原，有利于抑制锰的还原，使产品符合用户要求。
b.保证渣铁顺利从高炉排出，渣铁能有效分离，渣中不夹杂铁珠。
c.有利于充分利用风温和降低焦比。 冶炼富锰渣的热制度通过焦炭负荷和风温调节。
一般是稳定焦炭负荷，调节风温来达到炉缸热制度合适而稳定，在稳定焦炭负荷时应考虑以下因素：
a.入炉混合矿含铁量的高低，含铁愈高，负荷应愈低。
b.炉渣中锰含量高时，负荷要适当降低。
c.焦炭质量的好坏，焦炭中含固定碳愈高，负荷愈高。
d.热风温度的高低，热风温度高，负荷愈高。
②造渣制度合理的造渣制度是高炉冶炼有效进行的基础，日常生产中主要通过控制炉渣碱度(nCaO/nSiO2)和其他氧化物含量来控制产品成分和保证高炉冶炼顺利进行。高炉冶炼富锰渣是选择性还原，对炉渣的要求是：
a.在高炉冶炼中，铁和锰还原在方向上是一致的，关键是温度和所需的热量不同。铁的还原条件在高炉中容易得到满足，因此炉渣成分选择的重点是有利于抑制锰的还原，提高锰的入渣率。
b.因为是低温冶炼，炉渣成分必须保证在低温下有较好的流动性，以利渣铁排放和分离。富锰渣冶炼均采用高MnO的低碱度或自然碱度炉渣，nCaO/nSiO2
③装料制度，装料制度是指料批、料线和装料顺序。它直接关系到高炉的顺行和煤气热能和化学能的利用。高炉冶炼富锰渣负荷重，炉温低，渣量大，因而料柱良好的透气性和较发展的边缘煤气流是十分必要的。装料制度要特别考虑如下因素：
a.有利于高炉顺行。顺行是高炉生产的基础。
b.有利于煤气热能和化学能的利用。
c.要考虑矿石、焦炭的粒度组成、相对密度、强度、堆角等特点。
富锰渣高炉装料制度是：
a.料线：是指大钟开启后大钟下沿至料面的距离。富锰渣高炉要求比较发展的边缘气流，所以料线在炉料碰撞点以上。
b.料批：是指每批料矿石的重量。富锰渣高炉一般用较大的料批，料批的大小还要考虑原料的粒度组成、高炉内型，特别是炉喉直径的大小，炉喉直径大，料批也要大些。
c.装料顺序：是指矿石、焦炭装入的顺序。矿石先装为正装，加重边缘，反之亦然。富锰渣高炉一般以倒装为主。料线、料批和装料顺序三者之间既相辅相成，又互相制约。装料制度的调节，主要从炉况顺行、煤气利用是否好、炉喉煤气曲线是否合理来判断。富锰渣高炉较合理的炉喉煤气曲线是边缘CO2较低的双峰曲线。
④送风制度，高炉送风制度决定煤气流的初始分布和炉缸热量的收支，包括风量、风温和风速的确定。在风量、风温一定时，风速决定于风口个数和风口直径(风口的总进风面积)，富锰渣高炉送风制度选择，主要考虑以下条件：
a.原燃料条件好，强度高，粒度均匀，粉末少，有利于改善高炉料柱的透气性，可以用较大的风量和较高的风温。
b.风口风速要使炉缸活跃，但又不使中心过吹，边缘气流要适当发展又不能使中心堆积。炉缸直径越大，风口风速或鼓风动能也应越大。
c.高炉需要发展边缘，则要降低鼓风动能，即风口风速。调节送风制度，一般调节风口直径和风温，为活跃炉缸和发挥设备能力都力求全风操作。只是在处理炉况必要时，才减风量。使用高风温是降低焦比的重要手段，一般要尽可能把风温用上去。富锰渣高炉的风温也可使用到800~900℃。
富锰渣高炉冶炼即不同于高炉冶炼生铁也不同于高炉冶炼锰铁，具有自身的特点。因此在高炉炉型设计上也应充分考虑高炉冶炼富锰渣的特点，为高炉稳定顺行创造可靠的基础。高炉类型的具体要求是：
①富锰渣高炉负荷重，原料粒度小，强度差，因此在炉型设计上应有利于边缘气流发展，炉身角β不宜太大，以80°~85°为宜。
②富锰渣冶炼是大渣量冶炼，渣铁比可达4~5t/t。因此要求有较大的炉缸容积。
③富锰渣冶炼是低温冶炼，下部要抑制锰的还原，炉缸直径也相对要大些，以使高温区不过于集中。
④富锰渣高炉的炉型应是较矮胖型，H/D宜在3.5左右。
4)高炉冶炼富锰渣的技术进步 高炉富锰渣生产经过几十年的发展，技术也逐步成熟，综合利用和产品方案的革新取得了良好的经济效益和社会效益。
①铅银回收。高炉冶炼富锰渣的产品有富锰渣、高锰高磷生铁和煤气。由于我国大部分铁锰矿都是多金属共生矿，含有较高的铅银等有色金属。在高炉内铅、银均被还原为金属，因而回收利用不但可以缓解对高炉生产的不良影响，还可大大冲减富锰渣的生产成本。回收的方法是利用铅熔点低，相对密度大，渗透力强，在炉底设集铅槽和排铅口，集铅槽一般在炉底2~3层砖下，成丰字型。当炉基温度大于350℃时，可以开铅口排铅，所得粗铅含铅98%，含银1%，同时还含金等。
②富锰渣和炼钢生铁同步冶炼富锰渣冶炼主要是处理高铁高磷难选锰矿石，因此得到的副产品是高锰高磷铁，其使用价值大为降低。而我国大部分铁锰矿含磷并不高，一般在0.1%以下。通过配矿可以得到含磷0.4%~0.8%的含锰生铁。生铁中的锰也可以通过冶炼过程的控制来降低。
③渣口喷吹空气冶炼富锰渣为了提高富锰渣冶炼锰回收率，降低生铁中锰含量。根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲合力不同，采取向高炉炉缸强制供氧方法，从高炉渣口喷吹压缩空气，使高炉内已被还原的锰、硅重新氧化返回炉渣中，从而提高锰的富集效果，又降低生铁中锰含量。使用效果是锰回收率提高1.08%~4.77%，富锰渣含锰提高0.65%~1.29%，副产生铁中锰降到5%以下。
富锰渣的生产方法---电炉富锰渣的生产1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同，都是渣中锰的富集过程，但在冶炼操作上则有所不同。主要有：
①电炉冶炼的热源靠电源，电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。
②电炉的炉身矮，料柱短，煤气量少，故煤气通过料柱的压力降小。
③电炉冶炼富锰渣质量较好，渣中含锰量高，含磷和铁较低，可以冶炼出w(SiO2)
48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣)。
④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料，而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。
⑤出炉后，为使渣中的铁珠完全沉淀(降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣浇铸。
2)电炉冶炼富锰渣的原料电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石(或硅石)。为了满足富锰渣质量要求，普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下:m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5，w(Mn+Fe)≥38%，w(Mn)≥18%，w(A12O3+SiO2)≤35%，m(SiO2)/m(A12O3)≥1.7，m(CaO)/m(SiO2)0.3。锰矿石的入炉粒度，一般为5~50mm，含粉率小于8%，锰矿石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做还原剂用，要求固定碳含量≥80%，灰分≤18%，焦炭粒度为3~15mm。萤石要求CaF2含量≥85%，粒度为5~80mm。硅石要求，SiO2含量大于97%，粒度为20~80mm。
饱和树脂淋洗富液的处理
2019-03-05 12:01:05
因为饱满树脂能够选用不同的淋洗剂淋洗，因而得到的淋洗富液的性质也不相同。在断定淋洗富液的处理办法时，能够依据淋洗富液的性质，结合现场的具体条件，断定其处理办法。但运用最遍及的是加碱（如、、石灰或氧化镁等）沉积，铀以重铀酸盐的方式沉积出来（即得到黄饼）。
一、沉积的一般常识
咱们知道，不同的物质在必定的温度条件下，在水中都有必定的溶解度。当溶液的浓度超越饱满浓度时，就有结晶分出（即沉积生成）。关于任何结晶进程来说都包含两个阶段：即晶核的构成和晶粒的长大。而晶核的构成与晶粒的长大均与溶液的过饱满度有关。所谓过饱满度，就是过饱满溶液浓度与该条件下的饱满溶液浓度之比，即：
S＝式中，S－溶液的过饱满度；
C－过饱满溶液的浓度；
C＋－该条件下的饱满溶液浓度。
若溶液的过饱满度过大，则晶核构成的速度大于晶粒生长的速度。因而，结晶进程应将溶液操控在较低的过饱满度内进行。而溶液的过饱满度与溶液的浓度和温度有关。若溶液的温度不变，添加溶液中的沉积剂浓度会使溶液的过饱满度升高；当溶液浓度不变时，下降溶液的温度也可使未饱满的溶液到达饱满或过饱满而分出沉积。如图1所示。图中纵坐标表明溶液的浓度，横坐标表明溶液的温度，图内实线为饱满溶液线。当溶液浓度处在不饱满浓度的区域内时，无结晶构成（图中实线以下部分）；溶液的浓度或过饱满度到达结晶能主动分出的区域，该区称为不安稳区（图中虚线以上部分）；当溶液浓度处在这两区之间，该区称为介稳区（图中虚实线之间部分），这时尽管溶液浓度亦已超越饱满浓度，但结晶还不或许主动分出。由图中能够看出，当不饱满溶液的浓度添加或保持浓度不变下降溶液温度时，都能够添加溶液的过饱满度，而使其到达不安稳区，发生结晶。一般以为，介稳区因为过饱满度小，首要决议晶粒的生长；而不稳区，过饱满度大，首要决议晶核的很多构成。因而，为了得到粒度大的结晶可将溶液操控在介稳区并且具有较低的过饱满度，即接近实线为宜。图1 沉积与温度、浓度的联系
二、淋洗富液的碱沉积工艺
（一）沉积铀
沉积铀的反响如下：
2UO22＋＋6NaOH Na2U2O7↓＋4Na＋＋3H2O
沉积的pH值一般操控在6.5～6.8。所用的一般配成30%浓度的溶液缓慢参加。也能够选用或往淋洗富液中通气沉积铀，还能够用氧化镁沉积铀。
（二）碳酸铵沉积铀
碳酸铵沉积反响如下：
UO22＋＋3（NH4）2CO3 （NH4）4［UO2（CO3）3］↓＋2NH4＋
沉积得到的三碳酸铀酰铵是黄色结晶，室温下三碳酸铀酰铵在空气中缓慢分化，温度升高时分化速度加速，分化反响为
（NH4）4［UO2（CO3）3］ UO3＋4NH3↑＋3CO2↑＋2H2O
加热温度一般操控在95℃左右，分化释放出的气和二氧化碳能够收回循环运用。
三、淋洗富液的过氧化氢沉积
过氧化氢沉积铀的反响如下：
UO22＋＋H2O2＋xH2O UO2·xH2O＋2H＋
沉积的pH值一般操控在1.5～3.5。在酸性介质中沉积铀，因为其他杂质一般在此pH条件下不发生沉积，因而，用过氧化氢沉积铀得到的产品质量很高。
四、影响沉积的要素
（一）pH值
操控沉积进程的pH值十分重要，假如pH值过低，铀的沉积不完全。可是假如pH值过高，溶液中杂质的沉积添加，有的杂质水解构成胶体，使产品的过滤功能变差，终究产品的质量下降，含水率添加，并且碱的耗量也明显添加。
（二）温度
升高温度，溶液的粘度下降，溶液离子的运动速度加速，有利于沉积的进行。更重要的是，因为沉积进程构成的微细晶粒和粗晶粒的溶解度差异，恰当进步溶液温度，使微细晶粒处于安稳区，即未饱满区，加速微细晶粒的溶解，而关于粗晶粒则仍处于介稳区，即处于过饱满状况，溶解的细晶粒从头结晶到粗晶粒的表面，加速粗品粒的增长速度。因而进步温度对沉积进程有利。
可是，沉积的温度并不是越高越好。例如用沉积或用过氧化氢沉积时，因为温度升高，及过氧化氢极易分化，使沉积剂的用量急骤添加。美国矿业局沙比尔（Shabbir）等人曾报导，用过氧化氢沉积铀，温度在20～100℃范围内，温度每添加10℃，过氧化氢的耗量添加2.2倍。
（三）拌和
拌和的效果在于使沉积进程的温度、沉积剂浓度散布均匀。并且拌和有利于细晶核的溶解及粗晶粒的增大。因而，恰当地拌和能够加速沉积进程的进行。但有必要留意，拌和强度不能太大，不然，拌和会将现已构成的晶粒打碎，阻止沉积的进行。
（四）沉积剂的剩下浓度
一般沉积进程并不是严厉按化学式计量进行的。由浓度积原理可知，沉积剂剩下浓度的进步，有利于下降母液中的铀浓度，进步铀的收回率。因而，一般沉积进程沉积剂都是不同程度地过量参加。
（五）分步沉积
假如淋洗富液含铁过高，要得到较纯的黄饼产品，考虑分步沉积是必要的。首要缓慢参加石灰乳，调整溶液的pH到3.5左右，溶液中构成石膏沉积，能够下降溶液中的硫酸根和铁含量。将沉积别离后再加碱调整溶液的pH到6.5左右沉积铀。这样能够得到较纯的产品。并且通过第一步石膏沉积除掉硫酸根和铁，有利于沉积母液回来制造淋洗液。（六）淋萃流程 假如用硫酸作淋洗剂，得到的淋洗富液因为酸度高而不宜用碱沉积。一般是将硫酸淋洗的富液送到萃取工段去进一步纯化和富集铀，这就是所谓淋萃流程（在北美称之为Eluex，而在南非简称为Bufflex）。含硫酸的萃余液能够回来作淋洗液，以下降淋洗的本钱。而富集了铀的反萃液能够用前面叙说的几种办法处理。
富锰渣冶炼的有关计算
2019-01-25 15:49:32
一、高炉冶炼富锰渣的配料计算 正常炉况下的富锰渣成分，主要决定于配矿，富锰渣中的锰主要决定于矿石含锰量和锰铁比，或锰加铁总量。富锰渣中的磷含量和铁含量主要决定于炉温，前者主要由配料控制，后者主要由操作控制。在正常炉况下，都不会造成铁、磷出格，因此主要是搞好配料计算以解决锰合格问题。 1)配料计算的一般过程 (1)首先决定各元素和氧化物的分配率，根据理论分析和生产实践，各元素和氧化物的分配如表1。表1 富锰渣治炼各元素和氧化物的分配元素和氧化物入渣率/%入铁率/%吹损/%Mn85～903～83～8Fe2～585～903～8P2～585～903～8Al2O3,CaO,MgO92～9703～8SiO2其余以Si0.5计3～8
(2)确定矿石配比 ①根据原料的化学成分，确定初步配比。 ②计算入炉混合矿成分(用加权平均法)。 ③根据数理统计，含量35%的富锰渣入炉矿石的Mn和Fe的关系式如下： m(Fe)≥81.5-2.6m(Mh矿) 式中:m(Mn矿)为计算出的混合矿含锰量；m(Fe)为混合矿含m(Mn矿)时，得到含Mn35%的富锰渣要求含Fe的最小值。 计算确认m(Fe矿)≥m(Fe)时，一般可得到合格富锰渣。 (3)确定焦炭负荷。焦炭负荷根据生产实践经验来确定，理论计算复杂，日常生产中极少应用。焦炭负荷与入炉矿石含铁密切相关，一般混合矿含铁高，焦炭负荷轻。一般矿石含铁量20%左右，焦炭负荷取3~3.5，当含铁30%左右时，焦炭负荷取2.5~3.0。 (4)富锰渣和副产生铁成分的计算 ①以100kg矿石和相应的焦炭量，按入渣率计算成渣物量，并将其中锰、铁和磷换算成低价氧化物。 ②各种渣物量相加即为100kg矿石的渣量，然后进一步计算成分。 ③由渣量计算焦比和矿比。 ④同样以100kg矿石和相应的焦炭量，按入铁率计算铁量，并以生铁含碳4.5%折算出100kg矿石所得的铁量。 ⑤检验渣成分是否合格，若合格就计算出铁渣比。锰成分不合格或渣中A12O3大于20%，则调整配比后，再进行计算。 2)富锰渣配矿计算实例 以A,B,C三种不同类型的矿配矿，冶炼含锰35%以上，38%以下的富锰渣。[next] (1)矿石成分及焦炭成分见表2。表2 矿石成分及入炉混合矿成焦炭灰分及成分（%）矿种MnFePSiO2CaOMgOAl2O3配比A28.015.00.2525.01.00.57.060B18.534.00.110.02.01.58.030C28.527.50.19.501.50.54.510混合矿25.1521.950.1918.951.350.87.05100焦炭灰分（含量20%） 0.2508.0 42.0
(2)拟定配矿比为:A矿60%，B矿30%，C矿10%； (3)计算入炉混合矿成分，m(Mn)/m(Fe)=1.14,W(Mn+Fe)=47.1%; (4)计算m(Fe):m(Fe)=81.5-2.6 m(Mn矿)=16.11，m(Fe矿)≥m(Fe) 可知冶炼所得的富锰渣可以含Mn量≥35% (5)计算富锰渣成分 ①假定焦炭负荷为3.3，即100kg矿石需用30kg焦炭。 ②按100kg矿石和相应30kg焦炭计算渣量。 a.进入渣中的锰和氧化亚锰(锰入渣率按90%计算)。 m(Mn)=25.15×90%=22.64kg m(MnO)=22.64×71÷55=29.22kg b.进入渣中的铁和氧化亚铁(铁入渣率取3%计算)。 m(Fe)=21.95×3%=0.66kg m(FeO)=0.66×72÷56=0.8kg c.进入渣中的SiO2量，以SiO2入渣，其总量是入炉量的95%。 计算铁量，副产品铁含量80%~90%，以88%计算，铁元素进入生铁取92%计算， 则生铁量为:Q=21.95×92%÷88%=22.9kg 生铁Si含量为0.5%，则铁中Si量为 m(Si)=22.94×0.5%=0.12kg 还原需要SiO2量为 0.12×60÷28=0.25kg 则进入渣中的SiO2量： m(SiO2)=18.95×95%+30×20%×50%×95%-0.25 =20.6kg d.进入渣中的Al2O3量，Al2O3入渣率取95%计： m(Al2O3)=7.05×95%+30×20%×42%×95%=9.09kg e.进入渣的CaO和MgO量，CaO,MgO的入渣率取95%计： m(CaO)=1.35×95%+30×20%×8%×95%=1.73kg m(MgO)=0.8×95%=0.76kg f.进入渣中的P2O5量 m(P2O5)=(0.19+30×20%×0.2%)×3%×144÷62 =0.014kg表3 富锰渣量及成分成分MnOFeOSiO2Al2O3CaOMgO质量/kg29.20.8420.69.091.730.76含量/%46.951.3433.114.62.771.22成分P2O5总和m(Mn)m(Fe)m(P) 质量/kg0.01462.2422.640.660.0075 含量/%0.02810036.361.050.012
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(6)检验:富锰渣m(CaO+MgO)/m(SiO2)=0.12,m(SiO2)/m(Al2O2)=2.26,含Mn,Fe,P均符合要求。 (7)副产生铁成分计算 a.锰入铁量，锰入铁率取5% m(Mn)=25.15×5%=1.26kg b.铁入铁量，铁入铁率取92%计 m(Fe)=21.95×92%=20.19kg c.还原入铁的Si量 m(Si)=0.12kg d.P入铁量，P入铁率取92%计 m(P)=(0.19+30×20%×0.2%)×92%=0.19kg表4 生铁量与成分表元素MnFeSiPC总和质量/%1.2620.190.120.190.12522.89含量/%5.5488.20.520.834.9499.99
(8)矿比、焦比计算 矿比:1000÷62.24×100=1607kg/t 焦比:1607÷3.3=487kg/t 二、电炉富锰渣冶炼配料计算 比实例介绍一种简易计算方法 1)计算的原始条件 (1)锰矿石的化学成分 化学成分 Mn Fe P SiO2 Al2O3 CaO MgO 含量/% 24.50 31.00 0.03 12.5 12.5 0.6 0.5 (2)焦炭成分 固定碳:80%;灰分:17%表5 各元素的分配率/%项目MnFeP炉渣中8555生铁中139575挥发2 20
(3)焦炭的利用率为92%。 (4)设定由Fe2O3→FeO和MnO2→Mn3O4全为受热分解，不直接消耗焦炭。而由FeO→Fe,Mn3O4→MnO和MnO→Mn全部用焦炭还原。Si和P等还原耗焦炭甚少，由电极消耗来补充，而不另外耗焦炭，以简化计算。 2)简易配料计算 以100kg矿石为基础的计算方法，100kg锰矿石消耗干焦炭约13.5kg. (1)富锰渣含量按下式计算 式中 w(Mn(矿))、w(Fe(矿))——锰矿石中含锰量、含铁量，%； ηMn(入)、ηFe(入)——锰的入渣率、铁的入渣率，%； A——每100kg矿所用焦炭灰分的重量，kg； B——每100kg矿含SiO2,Al2O3,CaO,MgO的总重量，kg。[next] 将原始数据代入上式，则得富锰渣的含锰量为 从上述计算得出： 100kg锰矿石生产的富锰渣和生产铁数量和主要成分见表6。表6 富锰渣和生铁的数量与成分名称化学成分（%）产量/kgMnFeP富锰渣39.112.910.00353.25生铁9.2685.640.134.39
(3)焦炭消耗量的计算 焦碳消耗主要用于铁、锰的还原和生铁的渗碳等方面。 还原进入富锰渣的锰所需碳量：Mn3O4+C=3MnO+CO 53.25×0.391×12÷165=1.15kg 还原进入生铁的锰所需碳量：MnO+C=Mn+CO 34.29×0.0926×12÷55=0.68kg 还原进入生铁的铁所需碳量：FeO+C=Fe+CO 34.39×0.8564×12÷56=6.31kg 副产生铁中渗碳量：34.39×0.045=1.55kg 上面四项合计需碳量为 1.51+0.68+6.31+1.55=10.05kg 折合成干焦炭量为:10.05÷0.90×0.80=13.96kg (4)锰矿石与焦炭的配料比为 锰矿石量/焦炭量=100/13.96 (5)每吨富锰渣消耗 锰矿石：1000÷53.25×100=1878kg 焦 碳：1878÷13.96=262kg
富锰渣冶炼的基本原理
2019-01-25 15:49:32
冶炼富锰渣的过程，就是锰在渣中的富集过程，包括在高温下矿石结晶水的分解，碳酸盐的分解，锰高价氧化物还原为低价氧化物的失氧和在还原气氛中铁、磷的选择性还原等作用。其中最根本的是铁、磷的选择性还原。 富锰渣冶炼的理论基础是按照热力学和动力学原理，通过控制热量和造渣过程对矿石中的氧化物进行选择性还原。 (1)富锰渣冶炼中氧化物的还原 锰矿石中的MnO2,Mn2O3,Mn3O4,Fe2O3,P2O5等氧化物都容易被CO或H2还原成MnO和FeO，但MnO和FeO进一步被C还原成金属，其条件就有所不同，MnO还原所需的温度和热量要高得多。其反应方程式如下： 由上面的反应方程式看出，铁和磷的还原温度较低，所需的热量也较少，故易还原，而锰的还原温度高，消耗热量大，还原较难。所以在还原剂适当的条件下，冶炼温度控制在1350℃以下，铁、磷优先还原出来，而锰则以MnO形式富集于炉渣中。 用焦炭还原含有二氧化硅、锰、铁、磷氧化物的锰矿石，若采用的焦炭量和温度不同时，则得到不同的产品(表1)。表1 采用不同温度和不同焦炭量进行选择还原所得的不同产品℃治炼温度/℃用焦碳量氧化物焦碳还原开始反应温度/℃得到的产品1300焦碳仅够FeO和P2O5FeO/P2O5～750～820富锰渣和高磷生铁1500焦碳完成以上反应还够还原MnOMnO～1420高碳锰铁1700焦碳完成以上反应，还够还原 SiO2SiO2～1650锰硅合金2000焦碳完成以上反应，还够还原Al2O3Al2O32000锰硅铝合金
在高炉冶炼条件下，各元素还原的先后和还原的程度不一样，产生这些差异的原因是各元素要求的还原条件不同，即高炉内所能创造的还原剂成分、温度和压力等条件下对还原反应所需达到平衡的难易程度有所不同。[next] 氧化物被还原的难易取决于元素对氧的亲合力的大小，也就是取决于氧化物分解压力的大小，可以用氧化物平衡分解压力Po2来衡量(见表2)与(图1)。对氧的亲合力大，氧化物分解压力小的元素还原就较难，氧化物就较稳定。反之亦然。表2 各种氧化物的热效应和不同温度下的分解压力氧化物名称标准热效应/kJ不同温度下的分解压力（lgPO2）500℃1000℃1500℃2000℃FeO54000-49.1-20.8-11.2-6.9MnO779580 -28.8-17.1-11.5SiO2870220-81.7-36.1-20.9-13.3Al2O310099780-103.8-46.4-27.3-17.7MgO1223380-116.3-52.5-31.2-20.6CaO1270271-121.7-55.4-33.3-22.2
从图表中可看出，温度愈低，纯氧化物的分解压愈小，各种纯氧化物之间的压差愈大，熔渣中氧化物的还原度愈小，各种氧化物之间还原度之差愈大。反之，温度愈高，分解压差愈小，熔渣中氧化物的还原度愈大，各种氧化物还原度之差愈小。 也由此看出，在高炉条件下，Cu2O,NiO和FeO较易被还原,因此在高炉内几乎全部被还原成金属；而Cr2O3,MnO,SiO2和TiO2是较难还原的氧化物；因此在高炉内只能被还原一部分。Al2O3,CaO,MgO在高炉内不能被还原，而全部进入炉渣。[next] 锰矿石中的锰大都是以MnO2,Mn2O3,Mn3O4,MnO等形式存在，锰的高价氧化物不如低价氧化物稳定，因而前三种氧化物容易在烧结或高炉冶炼过程中被烧损式还原成低价氧化物。锰的氧化物的还原过程与铁的氧化物还原一样，也是按高级氧化物到低级氧化物依次进行的。在高炉内反应方程式如下： 2MnO2+CO===Mn2O3+CO2+226840kJ (1) 3Mn2O3+CO===2Mn3O4+CO2+170240kJ (2) Mn3O4+CO===3MnO+CO2+51920KJ (3) 反应(1)、(2)是不可逆的，在高炉压力和还原气氛下，反应很容易进行。反应(3)虽可逆，但实际上达到平衡时，气相中CO的浓度很小，因此在高炉内Mn3O4也是容易还原的。 MnO是相当稳定的氧化物，用CO还原MnO是非常困难的(图2).在1400℃时用CO还原MnO,其平衡相中CO2浓度为0.03%。用CO还原MnO只有在大量固体碳存在并不断与CO2作用的条件下才能进行，这样反应实际上已是直接还原，反应式如下：
MnO+CO===Mn+CO2-121590kJ
C+CO2===2CO-157890kJ
MnO+C===Mn+CO-279480kJ
因MnO在反应前已进入炉渣，该反应实际上是在固相与液相之间进行的。在高炉条件下要抑制锰的还原，必须降低CO的分压和降低MnO的活度。这其中影响最大的是温度和炉渣碱度。 (2)冶炼温度的选择 富锰渣冶炼要抑制锰的还原，实际上就是控制渣中MnO的还原条件。MnO的直接还原反应MnO+C=Mn+CO是吸热反应。平衡气相中CO的分压，随温度上升而增加。即随冶炼温度升高，MnO还原加剧。因而控制冶炼温度是控制MnO还原，提高富锰渣品位的关键措施。图3是冶炼温度与MnO和MnSiO3还原度的关系曲线。图4是炉渣温度与渣中MnO含量的关系曲线。
[next] 富锰渣冶炼处理贫锰矿，渣中SiO2量比较高。在有足够SiO2存在的条件下，高炉内温度为1170℃时，几乎全部MnO与SiO2结合形成炉渣。从熔渣中还原Mn比从独立相中还原困难得多。试验指出，在1300℃条件下，MnSiO3只还原3%，另一方面，铁的还原比较容易进行，铁的还原FeO+C=Fe+CO从685℃就开始了，而高价氧化铁还原为低价氧化铁(FeO)在900~1000℃时即已完成，当温度达到1250℃时，硅酸铁(Fe2SiO4)也大量被还原。因而从保证铁充分还原与抑制锰的还原来看，富锰渣冶炼温度控制在1280~1350℃是适应的。在此温度下，炉渣的流动性也是有保证的。 (3)炉渣碱度的选择 碱性氧化物CaO和MgO对SiO2的亲合力比MnO大，故以将MnO从硅酸盐中置换出来，使之以自由MnO形态存在，MnO活度增大，降低了MnO开始还原温度，促进锰的还原。其反应式为
MnSiO3+CaO===MnO+CaSiO3+59030KJ
MnO+C===Mn+CO-279470KJ
MnSiO3+CaO+C===Mn+CO+CaSiO3-220440KJ
这对富锰渣冶炼是不利的，因此在富锰渣冶炼中必须控制炉渣碱度。一般富锰渣冶炼中比值控制在0.4以下。贫锰矿自身的碱度就很低，所以在冶炼操作中通常是采用不添加熔剂的自然碱度。
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