锌粉是由金属锌制造的，属于锌的一种形式，锌粉在生产生活中都有广泛的用途，尤其在电池、化工、染料、医药、农药，涂料、油漆、保险粉、立德粉、电子以及食品工业等方面。锌粉的价格比锌的价格要低，所以其价格优势使得锌粉的市场需求格外强劲，那么 锌粉 是如何生产的呢？锌粉的生产方法主要有三种，分别是雾化法、、蒸馏冷凝法和电解法。1.雾化法雾化法制造的锌粉颗粒细，活性金属含量高。具体生产方式是将金属锌熔融并过热到约660℃，由高压气体介质将锌液雾化成微细的金属粉末。可以看出，雾化法的生产过程比较简单、好操作、成本不高。雾化法分为常规雾化法和组合雾化法，但常规雾化法生产的锌粉平均粒度较大，细粉产出率较低。而组合物化法，稍微复杂了一点，对于过程的要求也比较严，最终得到的锌粉质量比较高，属于最常用的锌粉生产方法之一。2.蒸馏冷凝法蒸馏冷凝法是将金属锌加热到1000℃以上，挥发出锌蒸气，然后经冷凝获得锌粉的方法，生产的锌粉活性较好，但工艺对原料要求较高。3.电解法电解法生产的锌粉一般比表面积大，活性好，但因环保等方面的原因，目前应用还很少。

锌粉是深灰色的粉末状的金属锌，遮盖力极强，具有很好的防锈及耐大气侵蚀的作用，常用以制造防锈漆﹑强还原剂，可作颜料等。锌粉球磨机是锌粉加工磨粉的关键设备。做成的防锈漆，颜料等都被用在房屋装修上面，更加环保，共筑绿色家园： 一、锌粉加工磨粉工艺 锌粉经球磨法可制造成鳞片结构的锌粉浆，将锌粉和球磨介质加入密闭的滚筒球磨机中，并向滚筒球磨机中加入复合助剂，同时要通入惰性气体和空气的混合气体，保持滚筒球磨机内部的温度为30～80℃，然后在转速为30～100r/min的条件下球磨5～20h，得到平均粒度为5～25μm、松装密度为0.7～1.2g/L、通过45μm筛下的过筛率≥98wt%的超细片状锌粉。鳞片结构的锌粉具有较大的遮盖力，配耐涂料时锌粉用量少于粒状锌粉。 二、磨粉后的锌粉助力绿色家园建设 1、磨粉后的锌粉屏蔽室内装修紫外线 在涂料工业中，锌粉具有着色力和遮盖力，又是涂料中的防腐剂和发光剂，此外，纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。且具有抗菌、防酶、除臭等功效。 2、室内湿度调节高手 纳米氧化锌的表面高活性可以提高催化剂的选择性能和催化效率，可以吸收湿气，当室内的湿度上升时锌粉的超微细孔能够自动吸收空气中的水分，将其储存起来。如果室内空气中的水分减少湿度下降，锌粉就能够将储存在超微细孔中的水分释放出来。(

钢渣是炼钢过程中发生的废渣，数量约为钢产量的15%～20%。近年来，跟着我国钢铁工业的飞速发展，钢渣的排放量也随之添加。钢渣中含有适当数量的铁，均匀含金属铁约为10%左右。不同种类的钢渣，能够作不同的用处。TFe高的钢渣能够作炼钢质料、炼铁质料，以及作烧结质料用，剩余的尾渣一般用于修路、回填、制作钢渣水泥等。太钢集团临汾钢铁有限公司年排转炉钢渣量30万t，转炉废渣中铁的含量为17%～28%。这些转炉钢渣除部分归纳利用外，其他悉数堆放在东王渣场。归纳收回转炉渣中的这部分铁，对节省厂商资源、下降环境污染、添加厂商经济效益，有很大的久远和现实意义。为此，本实验以临钢钢渣为质料，进行了收回铁的工艺研讨。     一、实验质料及办法     （一）实验质料     实验钢渣样取自太钢集团临汾钢铁有限公司。该钢渣样中，首要矿藏成分为硅酸二钙、硅酸三钙、氧化钙和玻璃体。经工艺矿藏学研讨证明，钢渣中金属铁粒度散布极不均匀，磁铁矿、赤、褐铁矿结晶粒度纤细，与质固溶体嵌布联系密切，较难单体解离。通过选矿可直接收回的金属矿藏，首要有金属铁、磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿。     钢渣经多元素化学分析，其组成见表1。 表1  化学多元素分析成果元素TFeFeOSi02A1203CaOMg0SPK20Na20含量/%23.0820.2016.164.2046.884.820.180.360.180.17     （二）实验办法     结合钢渣性质，别离进行了湿式弱磁选和湿式强磁选比照实验，然后得到适宜的工艺道路。     二、实验成果及评论     （一）湿式弱磁选实验     1、湿式磁选磨矿细度实验     钢渣湿式磁选磨矿细度实验是在弱磁场中进行的。实验固定磁场强度0.16T，磨矿细度别离为-200目产品的含量60%、70%、80%、90%、95%。由实验数据可得铁档次、收回率与磨矿细度联系，如图1所示。     由图1能够看出，磨矿细度对铁精矿的铁档次与收回率有较大影响。在磨矿细度－200目70%时，铁收回率约为64%，档次约为59%；在磨矿细度－200目80%时，铁收回率进步到了约66%，但档次下降到了约50%。归纳考虑各方面要素，磨矿细度以－200目占75%为宜。    2、湿式弱磁选磁场强度实验     钢渣湿式磁选磁场强度实验，是在固定磨矿细度－200目92%，磁场强度别离为0. 16T，0.145T、0.125T、0.10T下进行的。由实验数据可得铁档次、收回率与磁场强度的联系，如图2所示。    从图2能够看出，跟着磁场强度添加，铁精矿的档次有所下降，但都在50%以上，收回率明显进步。在磁场强度为0.175T时，到达了66.75%。因此，本次实验选弱磁场强度0.175T较为抱负。     3、湿式弱磁选实验成果及分析     钢渣湿式弱磁选验证实验，是在固定磨矿细度－200目75%、磁场强度为0.175T的条件下进行的。实验成果见表2。 表2  湿式弱磁选验证实验成果产品名称产率/%全铁档次/%全铁收回率/%铁精矿31.0060.6066.99尾渣69.0013.4233.01原渣100.0028.98100.00     从表2能够看出，铁精矿产率为31.00%，铁精矿档次能够到达60.60%，全铁收回率为“66.99%，实验成果比较抱负。     （二）湿式强磁选实验     1、湿式强磁选磁场强度实验     实验钢渣样中有弱磁性矿藏赤、褐铁矿，为了进一步收回这部分赤、褐铁矿中的铁，进行了湿式强磁选磁场强度实验。实验用质料为湿式弱磁选磁场强度验证实验的弱磁尾渣。由实验数据可得铁档次、收回率与磁场强度联系，如图3所示。    从图3能够看出，跟着磁场强度的改变，铁精矿档次改变不大，收回率有所添加。但强磁选精矿档次只是有20%左右，无法取得合格的铁精矿。     2、湿式强磁选再磨细度实验     从钢渣湿式强磁选磁场强度实验成果可见，强磁选精矿档次只是只要20%左右，这可能是因为钢渣中赤、褐铁矿结晶粒度细微，没有到达单体解离原因。因此，进行了强磁选再磨细度实验，实验磁场强度1.278T，实验成果见表3。 表3  弱磁选尾渣强磁选磨矿细度实验成果磨矿时刻/mm产品名称产率/%档次/%收回率/%TFeTFe15铁精矿 尾渣 磁选尾渣38.93 61.07 100.0024.00 5.00 12.3975.38 24.63 100.0020铁精矿 尾渣 磁选尾渣40.88 59.12 100.0025.58 5.10 13.4877.60 22.40 100.00     从表3能够看出，弱磁选尾渣通过再磨，在同一磁感应强度下进行选别，铁精矿档次只能到达24%～25%，距合格的铁精矿质量要求相差甚远，并且当选弱磁选尾渣铁档次只要13%～14%。持续进步再磨细度，必然添加磨矿本钱，经济上不行合理，因此没有必要持续深入研讨。     （三）铁精矿质量检验分析     为了查看选矿产品质量，特进行了铁精矿质量分析，铁精矿质量分析成果详见表4。 表4  钢渣湿式弱磁选铁精矿和尾渣多项化学分析成果（%）组分TFeSi02SPCuPbZnSnK20Na20As铁精矿60.604.560.120.280.0250.0760.0110.0010.770.0470.004尾渣13.4237.700.100.240.0160.0710.0090.0010.650.0410.001     从表4的实验成果分析可知，湿式弱磁选工艺能够从该钢渣中选出档次为60%以上的铁精矿。可是，该铁精矿含磷超支，需在冶炼过程中留意除磷。     三、定论     （一）将钢渣在磨矿细度－200目75%，磁场强度0.175T的条件下进行湿式弱磁选，研讨成果表明：铁精矿产率31.00%，选矿比3.23，铁精矿档次能够到达60.60%，全铁收回率为66.99%。     （二）湿式弱磁选工艺能够从该钢渣中选出档次为60%以上的铁精矿。可是，该铁精矿含磷超支。

一、尾矿的性质（尾矿的工艺矿藏学研讨）     该尾矿取自本钢南芬铁矿的矿样。     （一）尾矿的化学和矿藏组成。尾矿的光谱分析、化学组成和矿藏组成别离见表1～表3。 表1  尾矿的荧光光谱分析成果    （%）元 素ONaMgAlSiPSClKCa含 量49.0880.1823.4081.8534.7770.1240.276－0.5712.306元 素TiMnFeCoZnRbSrVPb 含 量0.0870.1137.0960.0120.0110.0040.0050.090.007    表2  尾矿的化学多元素分析成果    （%）元 素PbZnCuSAsTfe含 量0.0010.0210.0010.520.029.31元 素SiO2MgOCaOAl2O3P 含 量72.533.433.341.650.081    表3  尾矿首要矿藏组成及相对含量    （%）矿藏称号磁铁矿赤铁矿、褐铁矿黄铁矿其他硫化物石英、长石相对含量2.05.50.8微51.0矿藏称号角闪石类、辉石类云 母绿泥石、黏土矿藏方解石其 他相对含量36.60.42.01.20.5        分析成果标明该尾矿的首要组成元素有O、Si、Fe、Mg、Ca、Al等，其次为K、Na、S、Ma等，首要化学成分有SiO2和铁的氧化物，其次是镁、钙、铝的氧化物，铜、铅、锌等有色金属元素及硫、砷含量较低。尾矿藏的首要金属矿藏为磁铁矿、赤铁矿，其次为褐铁矿、黄铁矿，微量的磁黄铁矿、毒砂等，其他金属矿藏、硫化物含量甚微。首要的非金属矿藏是石英、角闪石、透闪石等，其次为辉石、长石、阳起石、金云母、黑云母、白云母、绿泥石、方解石、菱铁矿、高岭石类黏土矿藏等，微量的绿帘石、（斜）黝帘石、滑石、电气石、磷灰石等。     （二）铁、硫的赋存状况。铁是尾矿中含量最多的金属元素，尾矿中铁和硫的化学物相分析成果见表4、表5。分析成果标明，铁首要赋存于赤铁矿（包含褐铁矿）及硅酸盐矿藏中，其次赋存于磁铁矿中，微量赋存于黄铁矿等硫化物及碳酸盐矿藏中。硫在尾矿中的含量虽低，矿藏组成相对简略，作为尾矿归纳运用，能够考虑收回，硫首要赋存于黄铁矿中，其次赋存于硫酸盐中。 表4  尾矿中铁的物相分析成果  （%）铁的相含 量散布率备 注磁铁矿中的铁1.4515.10首要的铁相赤铁矿、褐铁矿中的铁3.8339.90首要的铁相硫化物中的铁0.353.65首要为黄铁矿，其他硫化物甚微碳酸盐中的铁0.515.31菱铁矿、方解石等碳酸盐，铁含量甚微硅酸盐中的铁3.4636.04首要赋存于角闪石、辉石、阳起石、 绿泥石、云母等硅酸盐矿藏中总铁9.60100.00－   表5  尾矿中硫的物相分析成果  （%）硫的相含 量散布率备 注硫化物中的硫0.44991.45首要为黄铁矿，其他硫化物甚微硫酸盐中的硫0.0428.55硫化物氧化、水化构成的各种硫酸盐总 硫0.491100.00－         （三）尾矿的粒度分析及单体解离度测定。尾矿的粒度分析、铁矿藏、硫化物的单体解离度测定成果见表6～表8。 表6  粒度组成和铁含量散布粒级/mm产率/%铁档次/%铁散布率/%＋0.256.839.146.49＋0.156.8319.1913.63＋0.109.4211.7611.52＋0.07411.2811.3613.32＋0.04316.366.9511.82＋0.03710.357.948.54－0.03738.938.5734.68全样100.009.62100.00   表7  铁矿藏的单体解离度﹡粒级/mm单体解离度/%备 注＋0.2550连生体首要与脉石毗邻连生＋0.1566连生体首要与脉石毗邻连生＋0.1063连生体首要与脉石毗邻连生＋0.07468连生体首要与脉石毗邻连生，部分细粒者被脉石包裹＋0.04371连生体首要与脉石毗邻连生，部分细粒者被脉石包裹＋0.03775连生体首要与脉石毗邻连生，部分细粒者被脉石包裹－0.03783连生体以毗邻连生为主全样72－ ﹡氧化铁矿藏包含磁铁矿、赤铁矿及褐铁矿，二种氧化铁矿藏之间的连晶视为单体。   表8  硫化物的单体解离度﹡粒级/mm单体解离度/%备 注＋0.2535连生体首要被脉石包裹或半包裹，其次为毗邻连生＋0.1063毗邻连为主，其次被脉石包裹或半包裹＋0.07469毗邻连为主，其次被脉石包裹或半包裹＋0.04367毗邻连为主，其次被脉石包裹或半包裹＋0.03776连生体以毗邻连生为主－0.03780连生体以毗邻连生为主全样68－ ﹡金属硫化物首要是黄铁矿，包含一些偶见的磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿等，它们之间的连晶视为单体。          粒度分析标明，尾矿产率首要在－0.074mm以下，在－0.037mm最多，铁在－0.037mm散布率最多；首要是磁铁矿和赤铁矿，少数褐铁矿。粒度多在0.04～0.2mm，氧化铁的单体解离度为72%，连生体首要与脉石矿藏呈毗邻连生，部分细粒者（0.03mm以下者）多被脉石包裹或半包裹连生。金属硫化物首要是黄铁矿（FeS2），其他如磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿，黄铁矿等含量甚微，镜下偶见。黄铁矿的粒度多在0.03～0.08mm，解离度约68%，连生体首要与脉石矿藏呈毗邻连生，部分细粒者（0.03mm以下者）多被脉石包裹或半包裹连生。脉石矿藏首要是石英，其次为柱状硅酸盐矿藏角闪石、辉石、透闪石、阳起石等，还有少数的方解石和片状硅酸盐矿藏金云母、黑云母、绿泥石、黏土矿藏等。它们是尾砂的首要组成矿藏，粒度从0.01～0.3mm不等。相互间根本呈解离状况，部分集合体可见与氧化铁矿藏、黄铁矿等连生。     工艺矿藏学研讨标明，铁的氧化物和硫化物是可收回的金属矿藏，可加收回运用的非金属矿藏首要是石英、长石类矿藏。从铁的物相分析来看，能够收回的主权是磁性铁和赤、褐铁矿以及碳酸铁（磁化焙烧方案），硅酸铁极难收回，硫化铁中的铁首要在硫精矿中。因而铁的理论收回率为60.31%。因为尾矿中含有脉石矿藏包裹的铁矿藏以及以脉石矿藏为主的连生体，即于出产本钱等原因，不能考虑直接再磨，因而脉石矿藏包裹的铁矿藏以及以脉石矿藏为主的连生体根本难以收回。     二、从尾矿中收回铁     （一）预富集方案的挑选     因为南芬选厂现场尾矿中铁档次较低，因而须选用预富集作业，首要扔掉很多的尾矿，使全铁档次到达30%左右或更高，才有或许使铁的收回具有经济含义。依据工艺矿藏学研讨成果，南芬选厂现场尾矿中铁矿藏首要是赤铁矿及少数磁铁矿和碳酸铁，氧化铁矿藏单体解离度约72%，尾矿再进行磨矿一是出产本钱高，二是在技能上无必要，因而首要断定尾矿不预先磨矿。选用重选（螺旋溜槽）和磁选（弱磁＋强磁）两种预富集方案。     依据南芬现场尾矿中铁矿藏单体解离度较高，且铁矿藏密度大于脉石矿藏，重选选用螺旋溜槽预富集，螺旋溜槽实验准则流程见图1。螺旋溜槽规格为Ф400mm。  图1  溜槽实验工艺流程        因为南芬选厂现场尾矿中可收回的铁首要是磁性铁和赤褐铁及碳酸铁，因而首要选用弱磁收回磁性铁，后用强磁收回赤、褐铁矿及碳酸铁，实验准则流程见图2。    图2  磁选预富集铁收回实验准则流程     实验成果标明：     1、南芬铁矿尾矿选用螺旋溜槽预富集，经一粗一精，粗精矿全铁档次可富集至31.28%，经一粗二精，粗精矿全铁档次可富集至41.05%。     2、南芬铁矿尾矿选用磁选预富集，粗精矿须磨矿后才干富集至35%左右，且铁收回率较螺旋溜槽预富集低。从技能、本钱和作用来看，选用重选预富集办法比较抱负。     （二）预富集粗精矿收回铁选矿实验     1、流程方案挑选     依据重选预富集实验成果，南芬选厂现场尾矿经过螺旋溜槽一粗一精（或二精）预富集后，粗精矿全铁档次在30%～40%，到达了一般铁选厂原矿档次，依据收回赤铁矿的经历，断定选用以下三种方案进行铁精矿的收回实验：     （1）脱硫浮选―磁化焙烧―弱磁工艺。工艺流程见图3，实验成果见表9。  图3  南芬现场尾矿方案1全流程实验工艺流程 （需求清楚资料的会员，请来电免费讨取）   表9  南芬现场尾矿方案1全流程实验成果  （%）产品称号产 率品 位收回率TFeSTFeS铁精矿5.2166.340.4535.234.51硫精矿1.1140.2740.564.5686.58弱磁尾矿9.5110.26－9.85－溜槽尾矿84.175.87－50.36－给 矿100.009.810.52100.00－        （2）弱磁―强磁―反浮选工艺。工艺流程见图4，实验成果见表10。    图4  南芬现场尾矿方案2全流程实验工艺流程       表10  南芬现场尾矿方案2全流程实验成果  （%）产品称号产 率品 位收回率TFeSTFeS弱磁精矿0.9863.780.216.31－铁精矿3.9362.290.4024.70－硅精矿0.8127.38－2.24－硫精矿0.1540.1437.570.6110.84强磁尾矿4.9722.30－11.18－溜槽尾矿89.166.11－54.97－给 矿100.009.910.52100.00－        （3）直接反浮选工艺。工艺流程见图5，实验成果见表11。    图5  方案3全流程实验工艺流程   表11  南芬现场尾矿方案3闭路实验成果  （%）产品称号产 率品 位收回率TFeSTFeS铁精矿5.4962.520.2934.54－硫精矿1.1240.1338.854.5283.68硅精矿4.2314.36－6.11－溜槽尾矿89.166.11－54.82－给矿100.009.940.52100.00－        2、方案比较     南芬选厂现场尾矿铁收回方案比较见表12。从表12可知，方案1不管从铁精矿铁收回率、档次，硫精矿硫收回率、档次，仍是终究磨矿粒度目标均优于方案2和方案3。因而，选用方案1收回铁比较抱负，即先选用螺旋溜槽预富集丢掉很多低档次尾矿，铁精矿经脱硫浮选得到硫精矿，浮选尾矿经磁化焙烧，磨至70.76%－0.074mm后进行磁选即可取得高档次铁精矿。流程特点是充分运用铁矿藏和硫矿藏与脉石矿藏的密度差异，先开始富集，得到铁矿藏、硫化物粗精矿，然后运用硫化矿藏与氧化矿藏的可浮性差异得到硫精矿。磁化焙烧将磁铁矿、赤铁矿及碳酸铁改改变为磁性铁，防止角闪石、透闪石等难浮硅酸盐矿藏对铁精矿档次的影响，一同也防止了浮选需求的细磨问题。 表12  南芬选厂现场尾矿铁收回方案比较  （%）方 案铁精矿硫精矿磨矿细度产 率铁档次铁收回率产 率铁档次铁收回率15.2166.3435.231.1140.5686.58－0.074mm70.76%24.9162.5931.010.1537.5710.84－0.043mm81.12%35.4962.5234.541.1238.8583.68－0.043mm88.25%        3、废水废渣处理     螺旋溜槽和磁选废水经沉积后清水可直接回用，浮选废水可直接回来浮选体系，螺旋溜槽和磁选尾矿均进入下一步非金属矿藏资源化归纳运用。     4、铁精矿的质量     铁精矿质量分析见表13。 表13  铁精矿质量分析成果  （%）元素TFeFeOSPAsPbZnSiO2CaOMgOAl2O3含量66.3419.430.450.0050.010.0010.014.340.370.400.23        三、尾矿中非金属矿藏的收回     （一）质料性质     尾矿经得选收回铁后的尾矿作为非金属矿藏收回运用的质料，其首要化学成分、粒度组成和矿藏组成见表14～表16。 表14  选铁后尾矿首要化学成分  （%）成分TFeSiO2Al2O3CaOMgO含量5.6876.122.323.373.59   表15  选铁后尾矿粒度组成粒级/mm＋0.25＋0.15＋0.074＋0.043＋0.037－0.037产率/%11.2312.1226.6716.009.9224.06   表16  选铁后尾矿首要矿藏组成  （%）矿藏 称号磁铁矿赤铁矿 褐铁矿硫化物石英 长石角闪石 辉石类云母绿泥石 黏土矿藏方解石其他相对 含量1.02.5微48.042.00.41.52.00.5        （二）收回方案     荧光光谱分析标明铁尾矿中不含放射性元素，在重选预富集尾矿中，二氧化硅的含量到达76.12%，石英、长石、角闪石类、辉石类非金属矿藏占90%以上，充分运用这部分非金属矿藏则是铁矿石选矿尾矿归纳运用的重要组成部分。这类非金属矿藏适合于作各种建筑材料、土壤改良剂及无机补强填充材料。     依据重选尾矿的粒度组成，持续选用处理量大、无污染的重选办法别离产出不同粒度规模的产品，经不同的深加工技能处理，取得不同性质和用处的相关产品。归纳运用工艺流程如图6。  图6  非金属矿藏归纳运用工艺流程        （三）各级产品的物化性质     分级产品的产率见表17，化学组成见表18。粒度组成见表19、表20，矿藏组成见表21。 表17  分级产品的散布份额分级产品＋0.25mmФ75mm沉砂Ф25mm沉砂Ф25mm溢流产率/%11.2372.1110.705.96   表18  分级产品首要化学组成  （%）分级产品TFeSiO2Al2O3CaOMgO＋0.25mm含量4.8670.831.262.353.16Ф75mm沉砂含量5.3879.412.313.193.32Ф25mm沉砂含量7.4870.143.273.034.92Ф25mm溢流含量9.0765.103.783.797.10   表19  Ф75mm旋流器沉砂筛分成果粒级/mm＋0.15＋0.074＋0.043＋0.037－0.037含量/%13.5731.1519.6012.0621.62   表20  Ф25mm沉砂、溢流产品激光粒度分析成果产品称号体积累积散布粒径/μm均匀粒径/μm表面积/cm210%50%90%97%Ф25mm沉砂7.4422.3939.4745.3923.222864Ф25mm溢流0.863.7710.9817.765.2128508Ф25mm二次溢流0.511.677.179.072.7960391     表21  分级溢流产品的矿藏组成矿藏称号相对含量/%Ф75mm沉砂Ф25mm沉砂Ф25mm溢流Ф25mm二次溢流氧化铁矿藏1.31.41.51.6硫化物微微微微石英42403736角闪石类、辉石类44.546.55051长石6655绿泥石、黏土矿藏、云母类4444方解石1.71.622其他0.50.50.50.4          四、产品应用技能     （一）建筑用砂     溜槽尾矿的＋0.25mm部分经粒度及相关成分分析，到达契合国家建筑用砂3类标准。建筑用砂检测成果见表22。 表22  建筑用砂检测成果  （%）粒径检测成果3级配区标准成分检测成果标准4.75mm010～0云母0.81＜2.02.36mm0.6515～0含泥量0.16＜5.01.18mm2.1525～0轻物质含量0.32＜1.060022.4040～16有机物含量合格合格30057.7585～55硫化物及硫酸盐0.43＜0.5150100.00100～90氯化物0.02＜0.03粒度模数1.821.6～2.2表观密度2610＞2500－－－堆积密度1400＞1350－－－空地率46.5＜47          （二）玻璃     选用Ф75mm旋流器的沉砂，配入硼砂、高等第石英砂等质料，按质料―配料―混料―熔制―成型―退火―加工―产品的工艺流程进行玻璃熔制实验，成果标明，这部分产品可代替部分石英砂用于出产日用普通玻璃，因为质猜中含铁较高，只局限于出产带色普通玻璃。     （三）玻化砖     依据Ф75mm旋流器的沉砂的化学组成及玻化砖的成分要求，配入部分高铝质质料，按质料―配料―混料―熔制―成型―退火―加工―产品的工艺流程出产玻化砖。产品的吸水率0.3%、抗折强度1365N，抗压强度65.3MPa，莫氏硬度为7级，损坏强度1065N，开裂模数49.17MPa。契合相关标准（吸水率≤0.5%、损坏强度≥600N，开裂模数≥35MPa）。成果标明，铁矿尾矿能够部分代替陶瓷质料出产玻化砖（尾矿含铝较低，参加量不能过大），因为含铁较高，局限于出产灰色、棕色、棕红色系列产品。     （四）免烧砖     混凝土免烧砖一般运用的粗细集料别离为卵石（或碎石）和河沙以合理的配比，与水泥一同拌和，运用振荡、加压等工艺手法即可出产具有必定物理功能的混凝土制品。一般来说，混凝土制品中粗细骨料所占份额在80%以上，用经过挑选的铁尾矿Ф75mm沉砂部分，配入必定份额的建筑用砂、采矿废石破碎的碎石、水泥，制造免烧空心砖和实心砖。工业实验产品的检测成果为：免烧空心砖容重3.5kg/块，抗压强度单位最小值9.4MPa，均匀值为11.2MPa，抗冻性检测强度损失率12.7%，质量损失率0.8%，到达行业标准JC943－2004的MU10等级；放射性检测目标均低于技能要求。实验标明，运用铁尾矿代替混凝土粗细集料出产混凝土免烧砖是切实可行的，可充分运用我国现有的较为老练的工艺设备及出产条件，安排规模化出产，为很多归纳运用铁尾矿拓荒一条新的有用算途径。     （五）轻质建材     以铁尾矿Ф75mm沉砂部分为质料，配入必定份额的水泥、石灰、石膏、引发剂、发气剂，按质料―细磨（各质料别离细磨）―配料―拌和―成型―静养―蒸压的工艺进行混凝土加气砌块的实验，检测成果：蒸气加压混凝土砌块抗压强度单块最小值3.4MPa，均匀值为4.0MPa，抗冻性检测质量损失率0.6%，冻后抗压强度3.8MPa，枯燥缩短性0.45mm/m，契合GB11968－2006的技能要求。工业实验成果标明，用铁尾矿出产轻质建材施行产业化是可行的。     （六）填充材料     橡胶补强填充剂是橡胶组成中不行短少的组分，它起着进步橡胶强力。削减缩短、降低本钱等作用。一般在橡胶中的用量为30%～150%，跟着橡胶工业的快速开展，对补强填充剂的需求日益增长，各种新式补强填充剂也不断开发，以习惯橡胶工业开展的需求。用铁尾矿的Ф25mm溢流部分为质料，别离在天然橡胶、MC炭黑和绢云母粉，在丁胶中的补强功能优于除半补强炭黑以外的其他无机补强填充剂；将Ф25mm溢流产品用适宜的表面改性剂改性后，进行配方和胶料功能实验，成果标明其在橡胶中的补强功能显着优于未改性产品。选用Ф25mm的二次溢流产品的胶料物理机械功能比选用一次溢流产品更好。阐明尾矿中细粒级的非金属矿藏可作为橡胶的补强填充材料。并且，粒度越细，作用越好。     （七）土壤改良剂     经过检测，铁尾矿没有放射性，其间含有Fe、Ca、Mg、P、S等植物成长所需的矿藏元素。依据土壤环境质量标准（GB15618－1995），该尾矿契合Ⅱ类土壤分类标准，即可作为一般农田、蔬菜地、茶园、果园、草场等用土，根本上对植物和环境不形成损害和污染。用Ф75mm沉砂和Ф25mm溢流粉、磁选尾矿、植物园土壤按不同份额培养实验，经过6个水平不同配比的土壤培养实验，8个目标的检测，成果标明，有的植物在尾砂中成长状况比单独在植物园土壤中培养好（如莴芛），有的植物需求尾砂两种粒径成分和植物园土壤按必定的份额培养，作用会更好（如雨衣甘蓝）。此成果阐明尾矿还田是或许的，鉴于尾砂的特性，能够将尾砂掺入土壤中，尤其是磁选矿矿的掺入，可进步土壤的磁性，引起土壤中磁团粒结构的改变，导致土壤中铁磁性物质活化，使土壤的吸收功能、缓冲功能、抗逆功能等物理、化学和生物特性得到改进，进步通透性、保水保肥才能和有机质含量，促进作物成长。     综上所述，铁尾矿中的铁矿藏、硫矿藏和很多非金属矿藏均可收回运用，经过有方案的体系开发，得到不同性质和用处的系列产品，归纳运用率可达90%以上。

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一、锰及锰的化合物     （一）锰的性质及其用处[1]18世纪后半叶，瑞典化学家T.O.柏格曼和起帮手甘英研讨了软锰矿，并成功的别离出了金属锰。金属锰质硬性脆，呈银白色，密度7.20克/立方厘米，熔点1244℃，是一种难熔金属，沸点2097℃。化合价＋2、＋3、＋4、＋6和＋7。其间以＋2价（Mn2＋的化合物）、＋4价（二氧化锰，为天然矿藏）和＋7价（高锰酸盐，如KMnO4）、＋6价（锰酸盐，如K2MnO4）为安稳的氧化态。在固态状况时它以四种同素异形体存在，α锰(体心立方)，β锰(立方体)，γ锰(面心立方)，δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时构成层状氧化锈皮，最靠近金属的氧化层是MnO，而最外层是Mn3O4。 金属锰化学性质生动，易溶于酸。锰是炼钢时不行短少的质料，90％～95％的锰都用于冶金工业，首要作为脱氧剂和炼制合金，一般是将锰矿石炼成锰铁合金再参加钢中。含锰的钢品种许多，锰达15%的锰钢具高硬度及高强度，可用以制作粉碎机、球磨机和钢轨等。其他10％～5％的锰用于其他工业范畴，如化学工业（制作各种含锰盐类）、轻工业（用于电池、火柴、印漆、制皂等）、建材工业（玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂）、国防工业、电子工业，以及环境维护和农牧业，等等。总归，锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。 别的，锰仍是与精神科联系最亲近的金属元素，它有可促进骨骼的成长发育，维护细胞中细粒体的完好，坚持正常的脑功用等重要生理功用，锰缺少时可影响生殖才干，有可能使子孙先天性变形，骨和软骨的构成不正常及葡萄糖耐量受损，还能够引起神经衰弱归纳症，影响智力发育。 由此可见，锰无论是对工业出产仍是对生命体的生计开展都起着无足轻重的作用。 （二）锰的首要化合物及其性质和用处锰的化合价为＋2、＋3、＋4、＋6和＋7，故锰有各种价态的氧化物和锰盐，常见的锰化合物有二氧化锰、四氧化三锰、、硫酸锰、等。其性质和首要的用处如下： 1、二氧化锰（MnO2） 二氧化锰的骨架结构是[MnO6 ]八面体， 氧原子在八面体角顶上， 锰原子在八面体中，是一种氧化物。它是一种常温下十分安稳的黑色或棕色粉末状固体。为软锰矿的首要成分，密度5.0g/cm3 不溶于水，是最重要的一种锰的氧化物。氧化锰粉尘可引起人的锰尘肺。 遇复原剂时，表现为氧化性。如将二氧化锰放到流中加热至1400K得到氧化锰；将二氧化锰放在气流中加热，得到棕黑色的三氧化二锰；将二氧化锰跟浓反响，则得到二和。 遇强氧化剂时，还表现为复原性。如将二氧化锰，碳酸钾和或混合熔融，可得到暗绿色熔体，将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物。在酸件介质中是一种强氧化剂。 许多用于炼钢，并在玻璃制作业中，参加少数二氧化锰作脱色剂（将二价铁盐氧化成三价铁盐而退色）。此外，二氧化锰也可作火柴工业的助燃剂，电池工业的氧化剂和去极化剂，油漆和油墨的催干剂，与混合可制成成(KMnO4)。 在实验室常运用它的氧化性，与浓(HCl)混合加热制备(Cl2)：MnO2 ＋ 4HCl(浓)＝MnCl2 ＋ Cl2↑ ＋ 2H2O 2、四氧化三锰（Mn3O4） 棕黑色粉末，密度4.856，熔点1705℃，不溶于水，部分溶于硫酸和。是电子工业出产锰锌铁氧体软磁材料的重要质料。它与三氧化二铁、氧化锌一同按必定的配比混合后，制模烧结成型，制成高功能的导磁材料—软磁铁氧体。该导磁材料具有狭隘的剩磁感应曲线，能够重复磁化。且其直流电阻率很高，能够防止涡流丢失。因而可用制作于高品质电感器、电视回扫变压器、电话用变压器、磁放大器、天线棒等，也可用来制作计算机存储信息的磁芯、磁盘、磁带、磁头号。 3、（MnCl2） 又叫氯化亚锰；二；四水合等等。依据其是否含有结晶水可分为：无水和含水，又依据其结晶水数目可分为：一水，二水，四水，五水等.最常见的是无水和四水及一水。现在，无水又依据其外观形状可分为：颗粒或球形无水和粉状无水。 玫瑰色单斜晶体，相对密度2.01，熔点58℃，沸点：119℃，易溶于水，溶于醇，不溶于醚。有吸水性，易潮解，106℃时失掉一分子结晶水，198℃时失掉悉数结晶水而成无水物。适用于医药组成及饲料辅助剂、分析试剂、染料和颜料制作。镁合金、铝合金冶炼，棕黑色砖瓦出产以及制药和干电池制作。在农业上还用作微量元素肥料。 4、硫酸锰(MnSO4) 白色或浅粉赤色单斜晶系细结晶。易溶于水，不溶于乙醇，加热到200 ℃ 以上开端失掉结晶水，约280℃时失掉大部分结晶水，700℃时成无水盐熔融物，850℃时开端分化，因条件不同放出三氧化硫、二氧化硫或氧气。 硫酸锰除作饲料添加剂外，仍是重要的根底锰盐，如用于冶炼高级锰铁合金，锰铜合金的电解金属锰；制作高级电池用的电解或化学二氧化锰，软磁铁氧体材料用的高纯碳酸锰、四氧化三锰；还广泛用于肥料、医药、油漆催干剂、造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电解锰的出产及其它锰盐的制作等。 二、锰资源状况 （一）锰矿产资源特色[2]1、资源概略 陆上锰（金属）储量约为17×103t，海底锰潜在储量约163×103t。国际上锰矿绝大部分会集在南非、前苏联、澳洲、加彭、巴西、印度六国，其间南非的锰矿会集在开普省的库鲁曼(Kuruman)区域，成矿时代为寒武纪。前苏联四分之三分佈在乌克兰的尼科波尔盆地(Nikopol Basin)和乔吉亚共和国的奇阿图拉盆地(Chiatura Basin， Georgia Republic)中，成矿时代为早第三纪。 我国的锰矿储量约佔国际的6%，锰矿石保有经济可采储量1.3亿吨，均匀档次22％。现在出产1吨钢需求34.5公斤制品锰矿。国内制品锰矿档次在30％以上，约2吨原矿出产1吨制品矿。猜测2005－2020年我国每年出产制品锰矿350万－450万吨，所需锰原矿石700万－900万吨，已探明的保有经济可采储量可持续挖掘10～15年，国产锰矿石可供年产钢1亿－1.3亿吨所需，2005－2020年国内锰矿石产值的确保程度为45％左右。 2、锰在地质作用中的行为 锰在地壳中的含量约为0.1%，是铁族元素之一，在岩浆作用中，常置换铁镁矿藏中的二价铁。海洋中的锰结核大部分是围绕着海底碎屑物成长，常为镁锰矿(Ba-Mg-Mn Ore)。堆积物含锰碳酸盐受蜕变作用可变为低档次的菱锰矿、方锰矿或黑锰矿等。 3、锰的工业矿藏和矿石类型 含锰矿藏约150馀种，但首要为软锰矿(Pyrolusite)、硬锰矿(Psilomelane，mMnO·MnO2·nH2O)，方锰矿(Manganosite，MnO)，水锰矿[Manganite， MnO2·Mn(OH)2]等。锰矿石依工业用处分为冶金矿石和化学矿石，后者首要用于制作干电池，前者再依锰铁比值分为三级：     锰矿石      Mn/Fe≧6～7，Mn＝15～30%；     铁锰矿石      Mn/Fe1，Mn＋Fe＞30%；     含锰铁矿石  Mn＝4～10%。    （二）锰的二次资源收回研讨现状众所周知，锰矿是一种不行再生的资源，我国锰资源短需对立也日益加剧，在依托采选冶技能进步和进步矿山厂商管理水平，加强资源归纳运用研讨，坚持归纳挖掘、归纳运用，下降成本，使难运用矿石转化为能经济运用的矿石的一起，从二次资源中收回锰的研讨也刻不容缓。现在锰的首要收回来自废旧电池和废旧合金及各类的冶金废渣。这儿首要介绍从废旧电池和废旧合金中收回锰的办法。 1、从废旧电池中收回锰的研讨 废干电池由锌、锰粉(MnO2) 、铜帽、碳棒、氯化铵等成份组成，运用完后，电池的部分锌、锰粉在化学反响中变成氯化锌、三氧化二锰等物质，但它们仍存在于废干电池中。按我国出产水平计，电池出产每年要耗费锌25万t 、锰24万t ，铜4500t ，60t，还有适当多的氯化锌、石墨、铁等物质[3,4 ]，依据质量守恒定律，这些物质仍存在于废干电池中，“一扔了之”则意味着丢掉25万t 锌，24万t 锰、4500t铜以及其它有用物质。我国废干电池中96 %为含的锌锰干电池和碱锰干电池，其首要成份为锰、锌、等重金属，所以咱们已往研讨的废干电池处理工艺一般针对这两种电池。现在对电池中金属锰的收回研讨首要有： 昆明理工大学材料与冶金工程学院和贵州师范大学材料与建筑工程学院的马亚芹、龙晋明、杜爱华等人从废干电池中收回锌锰及电镀再运用。他们选用硫酸和的体积比为10∶1 的混合水溶液对废干电池进行浸酸处理，得到硫酸锌和硫酸锰的混合水溶液，并将该液作为首要质料制作电镀溶液进行锌锰合金电镀实验。镀液组成及工艺条件为23.4 g/L 的Zn2＋，19.2 g/L 的Mn2＋，252.8 g/L的Na3C6H5O7·2H2O，1 g/L 的聚乙二醇，1.5 g/L 的，50 mg/LNa2S2O3，pH 值为4～5，温度为20～30 ℃，阴极电流密度1～6 A/dm2。取得了含锰 4.07%～15.8%的锌锰合金镀层，该镀层表面平坦，结晶安排详尽，结合力好[5]。 上海电力学院电化学研讨室和国家电力公司热力设备腐蚀与防护关键实验室等单位对废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺进行了深化的研讨。研讨运用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料，在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸作用的影响。选用混酸并结合添加草酸作为复原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有用成分，调查液固比、温度以及时刻等条件对电池有用成分浸出作用的影响以及电池中的形状转化和散布状况。结果标明：40℃时选用体积比为3∶1的HCl、HNO3 组成混酸在液固比为4：6，添加草酸并操控其用量为理论用量的120%，溶浸时刻在12h以上的状况下，选用两步溶解的办法可得到很好的作用，锰、锌、铁、镍的收回率可到达99% 乃至100%，铜的收回率到达90% 以上，废旧电池中各种形状的转化为Hg2＋进入到浸液中，对的收回做到很好地会集操控。 2、从废渣中收回金属锰的研讨现状[6] 周志明，苏文征，李坤等人的富锰渣制备无水的工艺探究，研讨了以富锰渣为质料，作浸出剂制备无水的工艺条件。研讨标明：选用定量分次加酸法，操控浓度为2 mol/L，用量为理论用量的180%，常温浸取1 h，浸出液经氧化萃取除铁，水解净化除硅、铝，硫化物除重金属，然后结晶、枯燥，可制得无水，其间的质量分数为98.1%，锰的总收率到达79.3%。 3、从废液中收回锰的研讨现状[7] 液别离收回废水中锰工艺及其别离机理的研讨，是广泛运用的无机强氧化剂，首要运用医药、化工、石油、采矿及日子用水和污水的处理等方面，低浓度的往往以废液的办法排出，构成资源的糟蹋。南开大学化学院的李红霞，李国江等人选用N7301为活动载体，Span-80为表面活性剂，火油为膜溶剂，以硫酸为内相试剂的乳状液膜体系收回废水中的MnO4-。研讨了搬迁机理，断定了制乳、别离等最佳操作条件。结构标明，关于7～125mg/L低浓度的含锰废水，一次性别离可降至0.1mg/L以下，锰的收回率达99.8%。 4、从废旧合金中收回锰的研讨现状 收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰是一种收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰的办法，将电炉炼锰硅合金和锰铁合金的废渣破碎至直径为3mm以下的颗粒成为渣浆；用摇床将渣浆按不同比重分级出床，比重最大的废渣颗粒为锰精渣，比重较锰精渣小的废渣颗粒为中渣，中渣经再破碎、重复洗选持续选出锰精渣；比重最小的废渣颗粒为尾渣，弃之。凡含锰量在10%以上的上述废渣，均可用此法收回废渣中的锰。 三、四氧化三锰的性质用处及制备办法 （一）四氧化三锰的性质及用处[8,9]在自然界中，四氧化三锰（Mn3O4），又叫黑锰矿。分子量228.81，理论含锰量72.03%。离子结构式为Mn2＋[Mn23＋]O4，正方晶系，黑色。密度4.7～4.9g/cm3，硬度为5，天然黑锰矿条痕为浅赤色或褐色。 任何其它锰的氧化物在空气中灼烧均可得到棕赤色Mn3O4粉末，如在空气中MnO2加热到950℃时，生成Mn3O4： 3MnO2 Mn3O4＋O2 MnO2和CO2作用，构成Mn3O4 ： 3MnO2＋CO2Mn3O4 ＋CO 二在其熔点温度加热后冷却，生成Mn3O4： 3MnCl＋ O2Mn3O4＋3Cl    选用液相分化法制备高纯二氧化锰再由此进行高温焙烧可制得γ-Mn3O4。    Mn3O4能被铝复原成金属锰；在碳酸钠熔体中能被氧气氧化成锰酸盐： 3Mn3O4＋8A1＝9Mn＋4A1203， 2Mn3O4＋5O2＋6Na2CO3＝6Na2MnO4＋6CO2    Mn3O4在强碱性介质中能被氧化成锰酸盐，能被复原成金属锰： Mn3O4＋4CO＝3Mn＋4CO2    Mn3O4与硝酸作用生成二氧化锰，与硫酸或作用则放出氧气或： Mn3O4＋4HNO3＝2Mn(NO3)2＋MnO2＋2H2O 2Mn3O4＋6H2SO4(浓)＝6MnSO4＋O2＋ 6H2O Mn3O4＋8KC1(浓)＝3MnC12＋C12＋4H2O 而用沸的稀硝酸或稀硫酸处理时，Mn3O4只能溶解2/3。任何其它锰的氧化物在空气中灼烧至1000℃左右均可得到棕赤色的Mn3O4粉末。 （二）四氧化三锰的用处[10,11,12]Mn3O4首要用于出产软磁铁氧体. 锰锌铁氧体是一种广泛用于通讯、声像设备、开关电源和磁头工业的软磁材料，首要由锰、锌、铁的氧化物按必定配比混合后烧结成型制成。 铁氧体是一种Fe2O3和二价金属氧化物的化合物，是一种新式的非金属材料，其间的锰锌铁氧体首要由MnO、ZnO和FeO组成。因为铁氧体的特殊功能，使其在电子工业中有着广泛的用处。例如电子计算机中用来存储信息的磁芯、磁盘和磁带，电话用变压器和高品质电感器，电视回扫变压器，磁记录用磁头，电感器，磁放大器，饱满电感器，天线棒等等都是软磁铁氧体制成的。 我国现在铁氧体的出产大都选用以高纯MnCO3为质料来烧制，因为MnCO3的锰含量低，烧失量大，加热分化时发作许多CO2气体，出产进程不易操控，在烧成的软磁元件中易发作显微裂纹，影响产品的质量。国外己许多运用比表面大、活性好的Mn3O4出产优质磁性元件。国外大都已选用高纯Mn3O4，出产优质软磁元件，克服了用碳酸锰为质料时缺陷，国内只要少数相似的元件出产，构成这种局势的首要原因是我国Mn3O4出产存在一些技能难题，Mn3O4首要依托进口。 Mn3O4也可作为某些油漆厂或涂料的色料，含有Mn3O4的油漆或涂料喷洒在钢铁上比含TiO2或含Fe2O3的油漆或涂料表现出更好的抗腐蚀功能。在必要的时分，Mn3O4或天然的黑锰矿能够作为制取其它锰的氧化物、锰盐、含锰酸等锰化物的质料。 （三）四氧化三锰的制备办法[13,14]跟着电子工业的迅速开展，对软磁铁氧体在质量上提出了更高的要求。现国外大都选用高纯二氧化锰或四氧化三锰出产优质磁性元件，国内也有相似元件的少数出产。因而，为了与国外引入的先进的出产线配套，确保优质的锌锰铁氧体产品质量，研制开发和出产高纯Mn3O4已成为软磁工业的燃眉之急。 Mn3O4的制备有多种办法，从制备原理来分，根本上能够分为两大类：一类是贱价锰的氧化，一类是高价锰的复原；按制备所需质料可分为金属锰法、高价锰氧化物法、碳酸锰法、锰盐法等。 下面将按制备所需质料对其进行介绍： 1、高价锰氧化物法 (MnOx，x > 1.33)  高价锰氧化物法又能够细分为4 种办法： ①　用过量的气体复原高价锰氧化物 MnOx ＋ CH4Mn3O4＋ CO2 ＋ H2O  依据x的值不同所取的复原温度不同，且温度最好是操控在500 ℃以下，防止Mn3O4进一步复原成MnO。 ②　高纯α- MnO2 在950℃以上焙烧时分化为γ- Mn3O4，其办法是将高纯α- MnO2在欢腾炉中加热到1000℃并坚持1h，然后冷却。 ③　将EMD焙烧并用H2SO4除杂  办法是将EMD置于瓷坩锅中并加热至1100℃，坚持90 min，然后将其冷却，再将产品碾细并过180 目(0.083 mm) 筛，然后用0.1～0.3 mol/ L H2SO4 在40～50℃下洗刷3 次，再用蒸馏水冲至pH＝6～7，在105℃温度下烘干。 ④　EMD 雷蒙磨半制品加 HNO3法  此办法是在办法(3)的根底上提出的，其意图是为了防止Mn3O4在高温焙烧后冷却回氧及在酸洗时发作歧化反响，其具体办法如下：  将EMD雷蒙磨半制品置于瓷坩锅中，在1050℃下经50～130 min时刻焙烧选用炉内缓冷、炉外封盖快冷或炉外真空快冷后，制取的Mn3O4不允许再磨样，用HNO3洗后再烘干，然后再高温焙烧(955～1170℃并坚持10 min) ，即可炉外封盖(或真空) 快冷，得到合格的Mn3O4产品。 2、碳酸锰法 由基盐法制得的碳酸锰(在79℃分化基锰铵络合物而制得) 在1000℃空气中焙烧处理而得到铁氧体运用的高密度、高纯度的Mn3O4，该产品的松装密度和敲实密度别离为1.95、2.55，它比由电解MnO2 得到的Mn3O4 的密度要高， 理由是粒子的不则缩短度引起的。取分析纯MnCO 3在不同温度(900～1200℃) 下焙烧、冷却，测定生成物锰含量，发现随温度升高，含锰量上升，生成Mn3O4的合适温度950～1050℃；产品研细并过180目筛，然后用0.1～0.3 M的H2SO4 洗刷，产品含锰71.42% ，杂质含量根本契合电子级产品要求。将碳酸锰与HNO3在pH＝0.5～1.0下溶解，反响所得溶液与20%的NH3·H2O 在pH＝7.5～8时反响构成锰氢氧化物，然后在600～650℃焙烧该氢氧化物，所得Mn3O4用于制作铁氧体。例如，碳酸锰悬浮液(S∶L＝1∶3) 用55%的HNO3溶解、过滤后，该滤液和20%的NH3·H2O处理得锰氢氧化物，经过滤洗刷后，该氢氧化物含杂质0.01%，将其烘干后，在600～650℃焙烧4h得Mn3O4产品。 3、铁锰合金法 在转炉吹炼高碳锰铁制作中低碳锰铁时，在收尘体系搜集的粉尘，是一种超细球形颗粒，均匀粒度为0.1～3um，含四氧化三锰超越90%，含锰大于60%。例如把30 t高碳锰铁合金熔融物倒入预底吹转炉中，并添加氧化钙，然后经过上部氧以20m3/min的流速吹入氧气，一起别离经过风口的表里管吹入二氧化碳和氧气。转炉发作的粉尘，经布袋收尘器搜集的粉尘就是四氧化三锰粉末，其均匀粒径为0.06um的Fe-M n合金也可经过加酸溶解、除杂、氧化等湿法工艺来制取锰氧化物。 4、锰盐(或Mn2＋) 法 ①锰盐溶液参加3 % NH4OH溶液，将含Mn2＋溶液pH进步到9.5左右，将该沉积物氢氧化锰洗刷和氧化枯燥，产品为Mn3O4，别的还要用恰当办法除杂。 ②悬浮溶液在必定温度( 100～140 ℃)和必定压力(2.81～4.92 kg/cm2 )下，用10 %的NaOH处理矿山废水(含Mn2＋为300～3000 g/t) 生成的Mn(OH)2，以空气或氧气为氧化剂制取易过滤的Mn3O4，在此进程中可拌和Mn(OH)2的悬浮液。 ③在溶液中边吹入氧气边添加MnSO4溶液，溶液的温度设定在40～80℃之间，溶液中的浓度为MnSO4溶液中MnSO4浓度的2～3倍，在上述状况下可制得Mn3O4。 ④往MnSO4·5H2O溶液中参加MnO2，再参加NaOH，抽真空拌和2h，此刻pH＝9，此溶液过滤后的过滤液的pH值为9，用蒸馏水对过滤后的固体物洗刷20min，重复2次，最终过滤后的滤液pH值为6.7，生成物为Mn3O4。 ⑤将Mn (NO3 )2与过硫酸铵混合，在低于20℃的冷水中溶解，参加28 %的，拌和5min生成的沉积物过滤。将除杂别离后的溶液加热煮沸30min后中止加热，静置，待发作的沉积物沉降，倒出上清液，加蒸馏水洗刷两次，过滤，用蒸馏水洗刷滤饼直到滤液不为酸性，将滤饼枯燥后，在温度为1000℃的条件下焙烧，得到黑色结晶物为Mn3O4产品。 5、金属锰法 ①以NH4＋盐和基酸为催化剂在50～70℃下，Mn与H2O在鼓泡通气条件下反响几小时得到高纯Mn3O4，催化剂与Mn构成络合物，致使Mn2＋活性减小，反响速度增大。 ②将高纯金属锰粉参加水溶液中构成悬浮液，接连导入含氧气体并加热至30～100 ℃，反响1～4h，使金属锰粉充沛氧化成Mn3O4产品，然后过滤枯燥。 ③金属Mn 粒在含SO42-或Cl-溶液中通气加热或不加热反响，经过改动氧化条件(通氧量，氧化时刻，温度或Cl 浓度，Mn粉粒径)，可得Mn3O4、MnOOH及它们的混合物。 尽管制作Mn3O4的办法有多种，但因为在制作进程中所需的质料来历、设备及出产出来Mn3O4的质量等问题，使得绝大部分的办法为实验办法。在实践出产中，现在国内的出产都是以电解金属锰粉为首要质料，再加上恰当的添加剂，操控必定条件，在水中氧化而出产出来的。 （四）四氧化三锰商场展望[15,16] 国际软磁铁氧体的产值由1985年11万t添加到1997年的22万t再添加到2000年的30万t，2005年全国际软磁铁氧体的产值到达了50万t，其间我国和东南亚添加速度最快。1985年我国软磁铁氧体的产值约7000t，到1997年开展到50000t，2000年到达了60000t，2005年到达了100000t，国际商场将坚持在10%以上的速度添加，我国也将以10%～15%左右的年添加率开展。 我国Mn3O4首要是以金属锰为质料出产的，年产值约3000吨，无法满意电子职业的需求，每年约需进口电子级Mn3O42000t。1996年原电子工业部已做出决议，截止到2000年末，要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料。这将给国内Mn3O4商场添加超越1万吨的容量，因而，高品质Mn3O4的开展远景是十分宽广的。 四、钨渣的归纳收回运用（一）钨渣归纳收回运用的含义跟着冶金工业的开展，钨矿得到进一步挖掘与运用，高品质钨精矿数量削减。钨冶炼现行工艺以碱浸为主，简直一切钨碱浸渣中都含有少数的Ta、Nb、Sc Mn Fe等有价金属，我国每年出产仲钨酸铵、钨氧等产品耗钨精矿高达42万t，钨渣约19万t，国内钨渣中Ta2O5＋Nb2O5总含量（质量分数，下同）达0.54～0.65%，WO3含量达4～7%，Mn含量17%，Sc2O3含量达0.02～0.04%，都具有较大的归纳收回价值。把这些含有许多有用金属的钨渣作为废料弃之，既糟蹋资源又污染环境。因而怎么经济有用地收回运用这些废渣，对维护环境、充沛运用资源具有重要含义。 （二）钨渣中有价金属收回运用的研讨现状我国钨冶炼现行工艺以碱浸为主，所得钨渣根本都是碱浸渣，其间含有Ta、Nb、W、Mn等多种有价金属。现在，国际上对钨渣中金属的收回有了较为深化的研讨，其首要研讨成果有：  1、酸浸与钠碱熔融法从钨渣中富集和收回钽铌的研讨[19] 钨渣用5%，在40℃下浸出30min，用量为理论用量2.5倍，可除去其间72.1%的铁和74.7%的锰，此刻的钽收回率达92%，铌收回率达84.6%。将所得酸浸出渣进行钠碱熔融，当钠碱与浸出渣的质量比为3∶2、反响温度为800℃、反响时刻60 min时，得到Ta2O5、Nb2O5含量别离为0.48%及2.74%的钽铌富集物，钽的收回率可达83%，铌的收回率可达74.8%。钽、铌的总收回率别离为76.4%和63.3%。实验标明钨渣经酸浸与钠碱熔融处理，钽铌能够得到有用富集和收回。 2、苏打焙烧－水浸与酸浸结合法收回钽铌的研讨[20] 苏打用量为理论量的6.0倍，焙烧温度为850－950℃，焙烧时刻为50min，水浸液固比为6：1，时刻为90min；酸煮时HCl浓度为20％，浸出液固比为6：1，时刻为60min。依照以上条件处理钨渣，可取得含Ta2O5＋Nb2O5达15.89%（其间ω(Ta2O5)为4.06%)的钽铌富集渣，钽铌收回率达79.46%。该工艺既可完善我国现行的钨冶金流程，充沛运用自然资源，取得可直接运用的钽铌出产质料，又可削减许多钨渣堆存引起的环境污染问题。 3、莫斯科钢铁与合金学院的米德维杰夫等人提出了两种处理高锡钨渣或含锡低度钨质料的流程。第一种流程是依据将W—Sn中间产品中的锡复原为金属锡和含锡的金属间化物，然后选用低温氯化的办法将锡以的办法收回，氯化残渣经酸处理浸出Mn、Fe、Sc后，浸出液送Mn、Fe、Sc提取，浸出渣能够用湿法冶金的办法收回其间的Ta、Nb、W也能够在电弧炉中冶炼铁合金。第二种流程是依据将含WO3、SnO2、Mn、Fe、Sc、Ta、Nb的质料首要用酸处理得到含Mn、Fe、Sc的水溶液，浸出渣经浸得到钨酸铵溶液和含Ta、Nb、Sn、Si的浸渣。含Mn、Fe、Sc的水溶液用萃取法收回Sc，再从萃余液中收回锰盐或MnO2。钨酸铵溶液送仲钨酸铵出产，对浸渣可按进行复原熔炼先收回锡，再收回Ta、Nb。 五、溶液中铁的去除湿法冶金中常用酸性溶液浸出矿石，矿藏的中铁以二价或三价铁的办法存在于溶液中。铁的存在对后续工序如电堆积发作很大损害，因而有必要除去。常用的除铁办法有黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法和溶剂萃取除铁。 （一）沉积除铁办法1、黄钾铁矾法 黄钾铁矾法是上世纪60年代澳大利亚电锌公司经过多年实验研讨和开展运用的除铁办法。一起，挪威锌公司和西班牙的阿斯图里亚那锌公司也别离开展了这种办法。黄钾铁矾法是种很好的除铁办法，具有除铁作用好、构成的铁渣过滤功能杰出等长处。黄铁矾法在湿法冶金炼锌中引起极大爱好，并很快得到推广运用。尔后，又拓宽到钴、镍、铜、锰等湿法冶炼范畴中。 黄铁矾呈纯黄色或淡黄色晶体，六方晶系，明矾石型结构，a＝0.721nm，c＝1.703nm，Z＝3。黄铁矾的分子式一般能够写成A20·3Fe203·4S03·6H20或许AFe3(S04)2(OH)6，或A2[Fe6(S04)4(OH)12]，式中A代表一价阳离子，既能够是K＋，Na＋，NH4＋，也能够是Rb＋、Ag＋、1/2Pb2＋等。[21]依据对含有硫酸铁和溶液水解进程有研讨的Babcan(1971)所述，黄钾铁矾安稳区域是在pH1-3及温度20℃-200℃之间。pH过低则没有沉积存在，pH过高铁将以针铁矿(可到100℃)和赤铁矿(100℃以上)存在。[22]研讨Fe203—S03—H20三元系在某些温度下的平衡状况，也能够运用三元系图看出铁矾的安稳区。 铁矾沉积的生成，首要受温度、pH值和晶种的影响。 ①温度  在低温下，钾矾、钠矾、铵矾也能够在溶液中生成，但构成的速度适当慢，在20℃，pH为0.82～1.72的Fe2(SO4)3—S03—H20溶液中，铁钾矾沉积需四个星期至六个月的时刻才干生成，其它几种铁矾的沉积速度更慢，升高温度，能够加速铁矾净化除铁速度。 ②pH值  溶液的酸度对铁矾沉铁有许多的影响，溶液的pH值上升，铁矾沉积除铁速度和除铁率都加大，不同的研讨者得到的结果是共同的。在100℃的溶液中，铁矾沉积除铁可给出平衡联系[Fe3＋]/[H2S04]＝0.01。 ③晶种  一些研讨者的结果标明铁矾晶种对溶液中铁矾沉积除铁速度有显着的促进作用，而另一些作者却指出晶种的影响不显着，这可能是他们挑选的沉矾条件不同所造成的。事实上，铁矾的沉积是一个新相生成进程，晶种、所用试剂的纯度及容器壁状况等对铁矾沉积都会有影响，可是值得注意的是，挑选的沉矾实验条件不同，它们的影响巨细有很大的差异。在低温、高酸、低三价铁离子和碱离子浓度的溶液中沉矾除铁，铁矾生成化学反响很慢，在这种状况下，晶种对铁矾沉积的影响就不显着。 2、针铁矿法 针铁矿法也是一种成功运用于湿法冶金的除铁办法。一般以为，针铁矿型的沉铁渣，结晶体大，夹藏有价金属少，简单过滤。针铁矿法是比利时老山公司巴伦厂开展和运用的一种除铁办法，于1970年工业化。针铁矿法的杰出长处是合适于多种酸性介质浸出液，除铁作业可在常压和较低温度(70～100℃)下进行，在硫酸盐溶液中沉积为α-FeOOH，在介质中首要为β-FeOOH。针铁矿法除铁不需外加其它碱金属阳离子，就能取得过滤功能杰出的沉积渣，并能别离出铅、银、铟渣。渣量比黄铁矾法少，其含铁量也较高。针铁矿的缺陷是阴阳离子夹藏多，然后下降了铁渣作为副产品的价值。依据Fe203—H20系的平衡图，在Fe3＋浓度很低的条件下，Fe3＋将构成针铁矿，以FeOOH沉积。氧化复原电位和pH是操控铁在水溶液中行为的两个重要因素。氧化环境促进铁沉积，复原环境促进铁溶解。酸性条件一般有利于铁溶解，碱性条件则促进铁沉积。针铁矿为一种很安稳的晶体，其溶解反响的平衡常数很小。 湿法冶金中工业料液含铁为高价和贱价铁的混合物。为使针铁矿沉积过称顺利进行，有必要预先下降Fe3＋，使沉积进程中Fe3＋一直坚持在1g/l以下。完成这一方针有两条途径，即复原-氧化法(V.M法)和部分水解法(E.Z法)。 a 复原-氧化法(V.M法) 电锌厂一般选用闪锌矿精矿作复原剂，其反响为： ZnS＋2Fe3＋＝Zn2＋＋2Fe2＋＋S ZnS是一种慵懒很大的复原剂，为加速反响速度，出产上选用近于欢腾的温 度(95～100℃)，硫酸含量坚持高于50g/l，以防止Fe3＋水解，一般复原3--6h。ZnS复原是一个高温高酸的缓慢进程。国外ZnS复原一般独自有一复原工序，使工艺流程长，蒸汽耗量大，硫渣需求回来焙烧等缺陷。  选用针铁矿法除铁，氧化除铁工序包含严密相连的两个反响，即低铁的氧化和高铁的水解。针铁矿法氧化沉铁是依据下列反响： 2Fe2＋＋1/202＋3H20＝2FeOOH＋4H＋ 空气氧化低铁是经过溶解在溶液中的氧来完成的。因而进步氧的溶解度可进步反响速度。 b 部分水解法(E.Z法) 与复原-氧化法不一样的是，部分水解法不是把Fe3＋复原成Fe2＋，反而是把溶液中少数的Fe2＋氧化成Fe3＋，再把含许多铁的弱酸浸出液以喷淋的办法洒入拌和均匀的含铁低于1g/l,的低酸溶液中，弱酸浸出液在触摸槽内底液(合适针铁矿产生的)的瞬间，在巨大的热力学推进下，以水解的办法分出针铁矿沉积，可视为三价铁离子直接水解，反响式如下： Fe3＋＋2H20＝FeOOH＋3H＋ 由上反响式能够看出，硫酸高铁水解发作酸，要是不必中和剂中和，产品必将发作变化，因而，要使反响槽内溶液坚持在必定规模的pH，湿法炼锌进程一般用焙砂不断中和余酸。 3、赤铁矿法 赤铁矿有二种结晶形状，即γ-Fe203和α-Fe203。天然赤铁矿在结构上归于α-Fe203，它是顺磁性的，而γ-Fe203则具有很强的铁磁性。γ-Fe203的改变温度到400℃，加热到400℃时，它就会向α-Fe203改变，一起磁性消失。加热从低温水溶液中分出的氢氧化铁时，首要得到的是针铁矿继而是水赤铁矿(α-Fe203·0.5H20)，而γ-Fe203则是加热进程的第三级产品。针铁矿与γ-Fe203的改变温度是160℃。假如选用高温水解法，能够得到过滤功能杰出的赤铁矿。 从Fe203—S03—H20系在200℃高温下的等温线能够看出，在此温度下，Fe203能大部分析出。 （二）溶剂萃取除铁尽管现已对许多萃取剂作了许多研讨，可工业上能用于溶剂萃取技能除铁的却还没有，首要是因为溶剂萃取铁在萃取率和反萃率上总是此消彼长。萃取率高往往反萃困难，反萃率高时又因萃取率低而用处不大。 假如能处理上述难题，溶剂萃取技能因可得到纯的铁化合物，将会是一种最有远景的除铁办法。 （三）各种除铁办法比较 黄铁矾法的首要长处是： 1、可取得适于电解的硫酸盐溶液，一起锌、镉、铜的收回率进步； 2、铁呈结晶状况除去，过滤和洗刷功能较好； 3、铅、银、金富集在二次渣中，合适做炼锌厂的配料会进一步处理； 4、常压进程易和现有的电解锌车间结合； 5、最重要的长处是能从循环的电解液中除去硫酸根，坚持硫酸根在体系中的平衡。 黄铁矾法的缺陷是渣量大，硫酸耗费较多。按黄铁矾法处理锌渣的电锌厂，如锌精矿含铁量按8％计，年产100kt锌的工厂，每年渣量约为53kt，明显，渣量太大。 针铁矿法的关键是使溶液中三价铁离子浓度在沉积进程中坚持较低水平，如低于lg/L，老山公司巴伦厂运用的是复原氧化法，首要将溶液中的铁复原为三价，然后在三价铁离子水解的条件下将二价铁缓慢氧化成三价铁。该工艺功率较低；过滤的料液较大；动力耗费大；酸平衡难于把握；酸、碱耗费较大，设备较为杂乱。针铁矿法渣量较黄铁矾法低，关于炼锌，针铁矿法锌收回率与黄钾铁矾相同，但铜的收回率不如黄铁矾法高。针铁矿法流程中硫酸盐平衡问题未取得很好的处理，现在首要操控参加有生成不溶硫酸盐的质料(如铅)、扫除硫酸锌溶液以及用石灰中和电解液等办法坚持硫酸盐平衡。 赤铁矿法除铁最富有吸引力的是此法除铁铁渣量少，含铁高；但需求较高pH值，且能耗最高，蒸汽耗量约占全厂60％，所以运用该法除铁的单位不多。最终，三种除铁办法的操作条件比较列于表1-1，各种办法的沉积渣的首要成份列于表1-2。      表1-1  黄铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法操作条件比较表1-2 不同办法沉积渣的首要成分    六、本实验研讨内容和含义本研讨首要是在现在现有的Mn3O4制备办法研讨的根底上，研讨以钨渣为质料收回锰，用针铁矿法除铁取得纯锰化合物的办法。该法不只能够下降产品成本，改进产品的质量，因为是以钨渣作为质料，还能够削减环境污染，节约能源。    (一)本次研讨的首要内容1、钨渣的酸浸 研讨浸出剂硫酸浓度及用量对锰浸出率的影响，找出锰浸出率最高时的硫酸浓度和用量。 2、酸浸液除铁 浸出液中含有许多的铁离子，要得到比较纯洁的锰化合物就有必要将铁除到适当低的程度。研讨了针铁矿除铁进程中pH值、温度及滴定速度对除铁率的影响，找出最优条件。 （二）本研讨的首要含义      近年来，国家工业部要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料，所以Mn3O4需求量日积月累。但作为锰锌铁氧体粉末首要原材料之一的四氧化三锰报价正不断上涨，报价上涨的首要原因是国内锰矿富矿根本挖掘结束，资源直销量现已锐减，电解锰出产供应商的许多减产、封闭和一些刚性需求的开释，使商场现货直销量削减，导致电解锰报价上涨。因而，寻觅其他的锰来历显得十分重要。 本研讨以钨渣为质料制备高纯Mn3O4，为新锰源的运用供给了重要的理论依据。 参考文献 [1] 马世昌. 根底无机化学反响[M]. 陕西:公民教育出版社, 1995 [2] 丁楷如, 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我国电解锰工业发展40余年，目前已成为全球最大的电解锰生产、出口和消费国。在电解锰生产过程中，不可避免地在阳极区产生大量的废渣，其锰含量高达40%～50%，主要成分为Mn4+的水合氧化物，且含有显著量的Pb2+、Sn2+等重金属杂质。由于不能通过简单机械或选矿方法直接回收利用，大多数电解锰厂采取堆存或廉价出售的方式，不仅浪费资源且易造成环境污染。对锰阳极泥的研究和利用已有报道，如氧化焙烧制备化学二氧化锰、高温还原挥发脱除重金属杂质等，这些方法在产品纯度或高热设备投资方面使应用具有一定的局限性。本研究以湿法还原浸取为基础，开发出以锰阳极泥制备高纯硫酸锰的两种实用工艺路线，通过比较和优化工艺条件，为湖北某电解厂锰阳极泥的回收和利用的中试及工业化奠定基础。 一、实验部分 （一）实验原料 硫酸、碳酸钙：化学纯；硫化铵：分析纯；锰阳极泥：取自湖北某电解锰厂，破碎后平均粒度0.2mm，其主要成分(%)Mn 50.9、O 37.1、S 5.83、Pb 3.38、Ca 2.04、Si 0.03、P 0.03、K 0.15、Mg 0.26、Se 0.27、Sn 0.06、Cu 0.01;木屑：平均粒度0.3mm。 （二）反应原理 本工艺采用的木屑富含的纤维素(C6H10O5)n等在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖，酸性条件下，可与二氧化锰发生氧化还原反应生成可溶性的硫酸锰。工艺涉及的主要反应为：（三）工艺及操作流程 工艺1流程如图1所示。由于浸出反应放热，反应比较剧烈，在木屑水解到适宜程度后，应缓慢分次加入锰阳极泥。滤液进行净化等处理即得到高纯硫酸锰成品。图1  锰阳极泥回收制备硫酸锰（工艺1） 工艺2流程如图2所示，反应平静后得到的黑色糊状物在300℃左右进行加温熟化。熟化后得疏松多孔灰白色固体混合物，用清水浸泡，过滤即得硫酸锰浸出液。后续纯化处理与工艺1相似。图2  锰阳极泥回收制备硫酸锰（工艺2） （四）工艺比较分析 选取锰阳极泥粉50g进行试验。其中硫酸、木屑用量为理论量的110%。 工艺1木屑用量15g，硫酸用量27.6mL，水解时间0.5h，浸锰时间1.5h，浸锰温度90℃。工艺2木屑用量8g，硫酸用量27.6mL，熟化时间1.25h，熟化温度300℃。工艺效果：工艺1浸出液消耗碳酸钙量为工艺2的3倍，且需进行二次脱色；两种工艺锰浸出率分别为98%和99.7%；锰回收率分别为90%和98%。 由以上数据看出，工艺2中木屑用量相对少，产渣量也极少，成本低，收率高。因为该工艺在熟化过程中产生的腐殖质和部分炭化的木屑可继续进行还原浸出，使木屑中的碳素得到充分利用，同时有机色质也得以去除，且浸出率和回收率得到提高。而工艺1在低温下反应，木屑利用率低，消耗木屑多，产渣量大，脱色麻烦。因此选取工艺2制备硫酸锰，并进行相应的工艺优化。 二、工艺优化结果与讨论 固定锰阳极泥粉质量50g，选用工艺2路线，以锰的浸出率为目标函数，选择木屑用量、硫酸用量、熟化时间、熟化温度等，设计四因素三水平正交试验L9(3)4，实验因子及水平见表1。 表1  正交试验因子及水平实验结果表明，4个因素对锰浸出率的影响顺序为A>B>C>D。由正交试验选出的较佳条件为：硫酸用量27mL、木屑用量7g、熟化时间1h、熟化温度300℃。 （一）木屑用量对锰浸出率的影响 单因素考察木屑用量对锰浸出率的影响见图3。木屑用量7g时，锰浸出率已达99.5%。实验表明，继续增加木屑量会增加多余的碳素和有机质，并相应要延长熟化时间，增加药品及能耗。故选取7g/50g(木屑／锰阳极泥)为宜。图3  木屑用量对锰浸出率的影响 （二）硫酸用量对锰浸出率的影响 在正交实验基础上单独考察硫酸用量对锰浸出率的影响，结果见图4。硫酸用量对锰浸出率影响比较明显，随着硫酸用量的增加锰浸出率相应增大，当硫酸用量为理论用量的107%时(27mL)，锰浸出率为99.7%。再增加硫酸用量导致溶液酸度高，中和时消耗的碳酸钙质量增加，增大工业化成本。因此，27mL硫酸用量比较合适。图4  硫酸用量对锰浸出率的影响 （三）熟化时间对锰浸出率的影响 熟化时间对锰浸出率的影响不是很大，熟化温度的选取以脱去碳素和有机色质为原则。熟化时间和熟化温度分别选取1.25h和300℃。 三、结论 （一）最优优化工艺条件：硫酸用量27mL、木屑用量7g，熟化时间1h、熟化温度300℃，其锰浸出率达到99.5%以上，锰回收率可达到98%； （二）经纯化后高纯硫酸锰产品的重金属含量达到GB/T 15899－1995的要求。

江西省某地蕴藏着丰富的铁矿资源，目前的铁矿就有300多万吨，近100多万吨为开采原矿，另外还有十多公里长的此类铁矿矿带，且适于露天开采。由于长期以来只采用筛分洗矿工艺回收块矿，因此大量铁资源流失到尾矿，对该尾矿进行综合利用，不仅具有很高的开发价值，而且符合我国目前资源状况以及政府提倡的循环经济产业政策。       一、矿石性质       （一）矿物主要组成及特征       矿石中矿物组成相对简单，主要的金属矿物有褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、软锰矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、铜蓝、孔雀石等；脉石矿物有蛋白石（玉髓）、石英、长石、黏土矿物、绿泥石、方解石、水云母（绢云母）、透闪石等。       1、氧化铁矿物       铁主要赋存于褐铁矿及赤铁矿中，以褐铁矿占绝对优势。粒度细小，多在0.04mm以下，试样中广泛分布，除了单体颗粒外，还常呈黏附态附着于其它矿物表面。       2、硫化物       试样中的硫化物主要是黄铁矿，多呈氧化残余包裹于赤铁矿、褐铁矿中，单体少见，粒度多在0.04mm以下。       3、硬锰矿、软锰矿       多与褐铁矿、赤铁矿混杂，镜下不易辨识，粒度多在0.01～0.05mm。       4、石英、蛋白石       石英相对较少，主要是蛋白石，呈隐晶质细颗粒，多被褐铁矿污染。       5、角闪石等硅酸盐矿物       含量很少，呈针柱状或粒状，部分颗粒表面有褐铁矿黏附。       6、高岭石等黏土矿物       粒度极细微，多在0.02mm以下，呈尘埃状分散分布，或与褐铁矿混杂，呈絮泥状颗粒。       （二）化学组成   表1  原矿多元素分析结果元  素 质量分数Cu 0.37Pb 1.76Zn 1.27As 0.07S 0.054TFe 37.16元  素 质量分数SiO2 9.0Al2O3 5.86CaO 0.23MgO 0.259Co 0.10P 0.069       原矿多元素分析结果表明，矿石主要的化学成分是铁、SiO2和Al2O3，有价成分主要为铁、铅、锌、铜和钴。       二、还原磁化焙烧试验研究       （一）褐铁矿转化为磁铁矿的主要原理       在高温条件下，采用煤作为还原剂，将褐铁矿转化为磁铁矿。化学反应为：   Fe2O3·nH2O—Fe2O3＋nH2O   （1） 3Fe2O3＋CO—2Fe3O4＋＋CO2   （2）       其转化过程主要为：       1、褐铁矿在高温条件下失去结晶水，转化三氧化二铁；       2、三氧化二铁在还原气氛中还原成四氧化三铁。还原反应过程是一个多相反应过程。固相同气相（还原气体）发生反应。磁化焙烧反应作用分为三个阶段进行：       （1）扩散、吸附。由于气体的对流或分子扩散作用，还原气体分子被矿石表面吸附。       （2）化学反应。被吸附的还原气体和矿石的氧原子相互作用进行化学反应。       （3）化学产物的脱附。反应生成的气体产物脱离矿石表面，沿着相反的方向扩散到气相中去。       在焙烧过程中，新生成的还原物先形成一个外壳，包围着未被还原的部分，反应逐步向内进行，反应速度由还原物和还原产物的界面所控制。       使Fe2O3转化为Fe3O4的过程是按下列方式进行的。用还原剂脱掉αFe2O3矿粒外层的氧，则使氧化铁结晶格子局 部变形，致使αFe2O3转化为含有一定数量的细孔的γFe2O3，并形成尖晶石型立方晶格的γFe2O3外层。在矿粒表面上继续脱氧将造成铁离子过剩，过剩的铁离子则充填在缺位结点上。外层的所有点充满就变成磁铁矿，这些磁铁矿有着与γFe2O3相同的晶格。这样由外层向内层扩散，这个过程一直向矿粒中心的赤铁矿进行，到赤铁矿全部消失为止。       （二）磁化焙烧温度试验       将原矿与煤粉混匀后放入磁环焙烧炉中，升温至设置温度，恒温2h，改变磁化焙烧温度，900℃，950℃，1000℃，1050℃，产品自然冷却后磨矿85%-74μm，然后用磁选管进行磁选作业，磁场强度为87.55kA/m，试验结果见图1，本次试验采用无烟煤。煤粉比例为矿样重量的20%。依据试验结果知，950～1000℃为最佳温度。  图1  磁化焙烧温度试验结果 1-铁品位；2-铁回收率；下同       （三）煤的种类及用量试验       将无烟煤与褐煤进行对比试验，磁化焙烧温度为950℃，焙烧2h，煤粉的比例分别为8%、15%、20%，结果表明，在相同条件下，褐煤效果明显优于无烟煤；对同一种煤，随着煤粉用量的降低，铁精矿全铁含量降低；另外采用无烟煤，磁化焙烧矿的全铁含量和原矿没有差别，而采用褐煤时，磁化焙烧矿的全铁含量比原矿提高了近10%，磁化焙烧后矿样的重量也减少了20%。综合考虑成本，选用褐煤，煤粉用量为原矿的15%～20%为宜。试验结果见图2。  图2  煤的用量试验结果       （四）磁化焙烧时间条件试验       确定焙烧温度在950℃，煤的比例分别为20%，改变磁化焙烧时间，分别为1h，1.5h，2h，3h。产品自然冷却后磨矿85%-74μm，然后用磁选管进行磁选作业，磁场强度为87.55kA/m，试验结果见图3。  图3  磁化焙烧时间条件试验结果       （五）磁场强度试验       确定磁化焙烧温度为950℃，煤的用量依然为20%，恒温磁化焙烧2h的产品进行磁场强度条件试验。产品自然冷却后磨至85%-74μm，给到磁选作业，改变磁场分别为71.63kA/m、87.55kA/m、103.46kA/m。试验结果见图4，综合技术经济指标考虑，磁选作业的磁场强度以87.55kA/m为最佳。  图4  磁场强度试验结果       （六）磨矿细度条件试验       焙烧产品直接分选时铁矿物与脉石矿物分离效果差，在分选前需要磨矿。其他条件不变，分别对不磨（-74μm为68%）及磨矿细度分别为-74μm80%、85%、90%、98%的磁化焙烧产品进行了磁选试验，试验表明，随着磨矿产品中-74μm粒级的增加，铁精矿产率有所下降，全铁含量随之提高，当-74μm含量大于85%后，变化速度趋缓。所以以-74μm占85%为佳。试验结果见图5。  图5  磨矿细度条件试验结果       （七）流程试验       根据上述试验结果，确定最佳条件见表2，根据最佳条件试验进行了流程试验，数质量流程图见图6。   表2  焙烧—磁选工艺条件作  业工艺条件还原焙烧煤粉比例/% 焙烧温度/℃ 焙烧时间/h15～20 950～1000 2磁选磨矿细度/%-74μm 磁场强度/（kA/m-1）85 87.55  图6  磁化焙烧-磁选数质量流程       三、结论       （一）以褐铁矿为主要矿物的铁矿石属难选矿物，对这种矿石磁化焙烧—磁选是技术指标最佳的选矿方法，可以兼顾品位和回收率。       （二）此褐铁矿通过磁化焙烧—磁选工艺流程的分选，可获得产率51.46%、全铁含量64.83%、全铁回收率78.88%的铁精矿。各项指标均达到要求。而且磁化焙烧—磁选工艺具有工艺合理、可靠、适应性强、易于在生产中实施的特点。       （三）从经济方面考虑，磁化焙烧成本高，只有当地有廉价的煤炭资源时才可以考虑。一般情况下则的采用联合流程，如：弱磁选—强磁选—正浮选、分级—重选—浮选等，这些流程虽然比较复杂，但是运营成本都远低于磁化焙烧。

当有价金属锰从原猜中浸出时，铁与某些重金属杂质也进入到溶液中。为了取得纯洁的硫酸锰溶液(送往电解工序)，就有必要预选将铁与重金属杂质净化除掉。    除铁选用水解净化法。所谓水解净化就是调理溶液pH值使主体金属离子不水解，而杂质金属离子以氢氧化物Me(OH)n形状沉积分出。    一、水解净化的pH值    金属离子水解按下式进行：                                             Men++nOH-===Me(OH)n                           (1)    而OH-离子来源于水的离解：                                                nH++nOH-===nH2O                               (2)    (2)式减(1)式便得到：                                        Me(OH)n+nH+===Men++nH2O                        (3)    反响(3)的标准自由焓变化为    由(5)式看出，当水溶液介质的pH大于pHӨ时，aMen+就小于1，金属离子便水解沉积。相反当水溶液介质的pH小于pHӨ时，aMen+便大于1，Me(OH)n便遇酸溶解。[next]    所以pH值是标志着金属离子Men+水解程度的一个重要数值。为了断定水解pH值,咱们计算了各金属按反响(3)的ΔGӨ25和ΔSӨ25，得出的pHӨ25和pHӨ70值列入表1.                                                                  表1     温度为25℃，70℃和a=1时Me(OH)n生成平pHӨ值Me(OH)n+nH+=Men++nH2OΔGӨ25/JΔSӨ25/(J·mol-1·K-1)pHӨ25pHӨ70Tl(OH)3+3H+=Tl3++3H2O+12263-86.01-0.716-0.775Co(OH)3+3H+=Co3++3H2O+5994--0.35-FeOOH+3H+=Fe3++2H2O+5023-228.82-0.3154-0.807Cr(OH)3+3H+=Cr3++3H2O-25421-179.771.5330.923Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O-27616-179.771.6170.990Ga(OH)3+3H+=Ca3++3H2O-32029-222.461.8701.120In(OH)3+3H+=In3++3H2O-49377-154.242.8832.160Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O-55149174.743.222.40Bi(OH)3+3H+=Bi3++3H2O-63912-3.732-Sn(OH)2+2H+=Sn2++2H2O-856318.540.750.717TlOH+H+=Tl++H2O-786535124.8113.9012.95Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O-52578-38.384.6043.87Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O-66817-49-895.854.91Cr(OH)2+2H+=Cr2++2H2O-62741-5.491Ni(OH)2+5H+=Ni2++2H2O-69536-99.076.094.96Pb(OH)2+2H+=Pb2++2H2O-77871-73.376.826.18(5.678)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O-75799-53.036.655.60Cd(OH)2+2H+=Cd2++2H2O-78842-16.627.206.20Mn(OH)2+2H+=Mn2++2H2O-87405-32.107.6556.55Co(OH)2+2H+=Co2++2H2O-71934-55.126.305.29     有了上表的pH值就能够计算出从各种实践浓度的水溶液中水解沉积各种金属离子的pH。[next]    在实践水解净化中仅考虑像上面所描绘的单纯水解的状况是不行的。由于溶液中杂质往往以贱价存在，例如在溶液中有Fe2+，Co2+,Ni2+,Mn2+这些离子，在较低的pHW值下是不能将它们别离的，有必要将其氧化成高价离子后才干水解沉积。         Fe3+和Co2+被氧化成三价的电势是：                                        Fe3++e-===Fe2+           φӨ=0.7708V                                        Co3++e-===Co2+           φӨ=1.808V    Fe3+,Co3+的水解平衡pH是    Fe2+,Mn2+氧化水解反响的电势是                                           Fe(OH)3+3H++e-===Fe2++3H2O                                                  φ=1.057-0.1773pH-0.0591lgaFe2+                                           FeOOH+3H++e-===Fe2++2H2O                                                  φ=0.7147-0.1773pH-0.0591lgaFe2+                                           MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O                                                  φ=1.228-0.1182pH-0.0295lgaMn2+    能够看出，在氧化水解中，关于二价金属离子而言，净化的次第应该先Fe2+后Mn2+。    因而操控溶液中的电势就能够挑选性地进行氧化水解净化，而溶液中的电势决写于氧化剂的品种及其条件的操控。[next]     二、水解净化运用的氧化剂    湿法冶金中运用的氧化剂有O3,H2O2,MnO-4,ClO-,HNO3,ClO-3,Cl2,MnO2,O2.它们的电势分别是：                          O3+2H++2e-===O2+H2O                φ=2.076-0.0591pH                          H2O2+2H++2e-===2H2O                φ=1.776-0.0591pH                         MnO-4+8H++5e-===Mn2++4H2O     φ=1.742-0.096pH                         ClO-+2H++2e-===Cl-+H2O              φ=1.63-0.0591pH                         HNO3+3H++3e-===NO+2H2O          φ=1.615-0.0591pH                         ClO-3+6H++6e-===Cl-+3H2O           φ=1.451-0.0591pH    、高锰酸都比较贵重，在湿法冶金中广泛运用氧化剂是MnO2或空气。    三、水解净化除铁    浸出液的含有铁与重金属杂质，Fe2+的氧化在浸出槽中进行，参加MnO2矿粉，使Fe2+氧化为Fe3+，氧化时刻1~2h，氧化后液[Fe2+]＜1mg/L,在原槽中参加中和剂使矿浆pH达6.5~7.0，此刻Fe3+水解沉积，到达除铁意图。一起重金属离子大部分也水解沉积，杂质SiO2大部分伴随Fe(OH)3沉积进入到浸出渣中。Mn2+也有少数水解沉积，这就要求有必要很好地操控水免除铁pH值，削减Mn丢失。

锌粉置换堆积法从含金溶液中收回金始于1894年，它是现在最广泛运用的办法。锌粉置换法的设备前期选用压滤机和置换槽。后来发展起来的梅里尔·克劳法是锌粉置换堆积法中一种典型的办法。它的设备和办法不光经受了梅里尔·克劳工厂多年生产实践的检测，并且还被世界上一些首要化工厂所选用。 锌粉置换堆积法用的锌粉，是经过蒸馏锌制得的。锌粉应含锌95%～97%，铅1%左右，粒度小于0.01mm（美国规则97% －0.04mm）。其间的粗粒锌和ZnO都会下降置换堆积作用。运用炼锌厂产的蓝粉，含ZnO约10%～15%，对沉金晦气。因这些ZnO不起堆积金的作用而彻底进入金泥中。锌粉简单氧化，应在密封容器中储存和运送。 一、压滤机锌粉置换堆积法。这种办法是由一种胶带式或其他型式给料器，接连向锥形混合槽给入锌粉，并于过滤机中置换（图1）。除气槽的除氧溶液部分放至锥形混合槽与锌粉混组成锌浆从槽底排出，与用潜水离心泵（离心泵浸于含金溶液池中，以避免吸入空气）抽送的其他除气液兼并一同送压滤机或框式过滤机，于过滤机过滤一起产出金泥并别离贫液。图1  压滤机锌粉置换设备体系 1－除气塔；2－真空泵；3－锥形混合槽；4－给粉器；5－离心泵 6－潜水离心泵；7－压滤机；8－金泥槽；9－贫液槽；10－离心泵 二、置换槽锌粉置换堆积法。这是一种于置换堆积器中进行金置换和堆积的办法，其所用的设备见图2。置换堆积器为一锥形底的圆槽。与槽内相对应的四壁装置有四只铺布袋过滤片的结构，呈放射状固定于中心管上。结构呈“U”形，一端铺设过滤片，另一端与脱金贫液总管上的支管相连。脱金液总管盘绕槽体外面，经过支管与滤框相通，总管则与真空泵和离心泵相连。图2  置换槽锌粉置换设备体系 1－除气塔；2－直空泵；3－潜水离心泵；4－混合槽； 5－给粉器；6－置换堆积槽；7－布袋过滤片； 8－中心管；9－螺旋浆；10－中心轴；11－小叶轮； 12－传动组织；13－支管；14－总管和真空泵；15－离心泵 除气溶液和锌粉供入混合槽混合后，由槽底自流给入置换堆积器，并在螺旋桨和小叶轮的作用下，锌浆沿中心管上升。凭借真空泵的吸力金泥堆积于滤布上，贫液透过滤布经支管由总管排出。依据生产实践，金的置换堆积首要不是发作在与锌粉混合的时分，而是发作在含金溶液穿过滤布表面锌粉层的过滤时分。为使置换堆积槽开动之后能敏捷在滤布表面上构成锌粉堆积层，故须在开端过滤时，直接往敞口置换堆积槽内参加构成锌粉堆积层总量一半以上的锌粉，以有利于金泥的堆积。虽然置换堆积槽是敞口的，空气直接与锌浆表面触摸，但因为过滤速度很快，且慢速滚动的螺旋桨和小叶轮（拌和上层锌浆用）的拌和力很弱，所以锌浆没有吸入多少氧。因为间歇卸出金泥，所以当进行接连置换堆积时，应备有2～3只置换堆积槽供替换运用。 或是用滴液管从混合槽上滴入锌粉面上，使其在锌粉表面生成铅膜以强化锌粉的置换才能。铅盐的参加量为锌粉分量的10%。含金溶液的NaCN和CaO别离低至0.014%和0.018%时，金的堆积作用也很好，脱金贫液每小时用比色法测定一次，如含金超越0.15g∕m3则回来重新处理。锌粉的耗费量视含金溶液的含金量为l5g∕m3到50g／m3。 三、梅里尔·克劳工厂接连加锌粉置换堆积法。梅里尔·克劳法（图3）的置换作业是将除气后的母液直接抽送乳化器，经过锌粉加料机将锌粉接连参加乳化器并与溶液乳化。锌粉参加量为每吨液15～70g。金的堆积实质上在加锌后当即发作。乳化后的溶液于真空堆积室中置换并堆积出金。经恰当时刻，溶液中99%以上的金被复原堆积，贫液中含金约0.02g∕t。从溶液中过滤堆积物一般运用Sock式或框式过滤机或压滤机，更广泛运用的是斯特拉（Stellar）过滤机。接连生产时，从过滤机中整理堆积物的周期为3～28d。整理出的堆积物送熔炼合质金锭。图3  梅里尔·克劳（Merrill Crowe）法的设备体系（伍德科克，1976年） 选用计算机控制的梅里尔·克劳接连加锌粉置换金银的MC2000体系，已由湿法冶金工业公司完结开发，并运用于美国蒙大那州格鲁布斯塔克金矿。该体系每隔15min主动取样一次，依据测定成果主动调理锌粉参加量，并主动控制各项作业。 四、选用压滤机锌粉饼过滤置换含金化液，可下降锌的耗费，进步金泥的含金档次。经锌粉饼过滤置换的贫液含金可降至痕量。

锌粉是淡灰色的粉末状的金属锌，是一种遮盖力极强的金属粉末。金属锌粉末有很多用处，不仅用在化学、涂料工业上，也可以用在医疗上。金属 锌粉 末具有很好的防锈及耐大气侵蚀的作用，所以常用以制造防锈漆﹑强还原剂等，用作油漆的颜料和橡胶的填充料。在化学工业中，氧化锌被广泛用作催化剂、脱硫剂，如合成甲醇时作催化剂，合成an 时作脱硫剂；纳米氧化锌的表面高活性可以提高催化剂的选择性能和催化效率，具有广泛的潜在应用市场。在涂料工业中，氧化锌除了具有着色力和遮盖力外，又是涂料中的防腐剂和发光剂；此外，纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。在医疗工业上，医生常以氧化锌作为丁香油氧化锌粘固粉的简称，用于制软膏、锌糊、橡皮膏等一种补牙用材料。

富钴铁锰壳生成于全球大洋的海山、海脊、海台，那里数百万年来水流不断冲刷岩石，因而没有堆积物。这些富钴铁锰壳从周围严寒的海水中堆积到岩底上，构成最厚达250毫米厚的铺砌层。富钴铁锰壳之所以重要，首要是因为这或许是钴的来历，一起也因为其间含有钛、铈、镍、铂、锰、、碲、钨、铋、锆等其他金属。富钴铁锰壳生成于水深400至4000米处，最厚、含钴量最高的矿壳生成于水深800至2500米处。矿壳的散布和厚度受地崩等重力进程、堆积物外层、水下和水面礁石以及水流的影响。 矿壳在各式各样的底面岩石上生成，因而用遥感数据难以区别矿壳和底层，而遥感数据是开展勘探技能的一个重要方面。幸亏矿壳的伽马辐射高得多，因而据此能够将两者加以区别。矿壳的物理特征包含均匀孔隙度高（60%），均匀表面面积极大（每克300平方米），成长速度极慢（每一百万年1～6毫米）。这些特征有助于将许多有经济价值的金属从海水里吸到矿壳表面。 矿壳由水合软铁矿（氧化锰）和大方纤铁矿（氧化铁）构成，厚的矿壳还有一定量的碳酸氟磷灰石（CFA），大都矿壳都含有少数石英和长石。水合软铁矿一般吸收的元素包含钴、镍、锌和；氧化铁吸收的有铜、铅、钛、钼、砷、钒、钨、锆、铋和碲。 大块矿壳的钴含量最高为1.7%，镍含量最高为1.1%，铂含量最高为百万分之一点三。就大片海洋水域而言，矿壳的均匀含钴量达0.5%至1%，因而矿壳成为陆地和海岸外最丰厚的潜在钴矿。在大陆边际和接近西太平洋火山弓弧处，矿壳的钴、镍、钛和铂含量削减，而硅和铝含量添加。矿壳生成处的水越深，水合软铁矿相关元素削减，铁和铜添加。在矿壳中钴、铈、、钛、铅、碲和铂的高集度很高，高于其他金属之上，因为这些金属经氧化反响生成较为安稳、较不活动的化合物。稀土元素一般为0.1%至0.3%不等，连同其他水成元素、钴、锰、镍等等，均来自海水。铈是一种稀土元素，在矿壳中高集度很高，具有重要的经济潜力。 矿壳在其上成长的海山和海脊阻止海洋水体活动，然后发生许多由海山引发的水流，相对自海山向外的水流而言，这种水流的能量一般较强。在海山峰端外沿，这些水流的效应最强，那里的矿壳最厚。这种海山特有的水流还增强涡流混合，形成上升流，然后增强了初级生成率。这些物理进程对海山生物群落发生了影响，而不同的海山有不同的生物群落。海山群落的特征是，在矿壳最厚、含钴量高的当地，密度相对较低，差异相对较小，海山群落构成的决定因素是：水流形状、地势、底部堆积和岩石形状及掩盖规模、海山巨细、水深以及氧气最少区的巨细和规模。如要编写关于环境影响的文件，现有常识是不行的，需求更好地了解海山生态体系及群落。 约有40次研讨调查飞行是专门研讨富钴壳的，研讨工作首要由德国、日本、美国、大韩民国、俄罗斯联邦、我国和法国进行。所估量的40次调查不包含作者不知道的由苏联（后因由俄罗斯联邦）和我国进行的一些调查。但从1981年至2001年约42次调查飞行的状况来看，每艘调查船及实地科学研讨费用估量约为3 200万美元，陆上研讨费用估量约为4 200万美元，投资总额约为7 400万美元。 矿壳挖掘技能的研讨与开发刚刚起步。矿壳散布详图尚缺，对小型海山地势也尚无全面了解，但这些关于拟定最为恰当的采矿战略是不可或缺的。实地勘探作业一般是制作海束水深图、衍生反向散射和斜角图，编制地震概略，同时用以挑选采样点。进行调查时，在每一海山挖泥取样和抽取岩心15～20份。随后，用摄像机进行调查，判定壳、岩和堆积类型和散布状况，如有或许，还判定壳厚度。因为底部声测信标许多，需有大型拖曳设备，搜集的样品也许多，因而这些勘探活动需求用大型、设备精巧的研讨船舶。在勘探的高级阶段进行定点调查时，拟运用深水拖曳侧扫描声纳，包含宽带测深技能，并可运用系联线遥控车，借以制作和标划小规模的地势。可采用挖泥取样，抽取岩心，用遥控车勘察，并用一种尚待研发的用具进行短距离取样等办法对堆积物进行广泛的取样。伽玛放射丈量将判定壳厚度，并判定薄堆积层下有无矿壳存在。要了解海山环境，需求运用流量仪系泊设备，需求进行生物抽样和调查。 现己制定的12条矿壳勘探挖掘原则如下： 一、“区域”原则： （一）浅于1000～1500米的大火山机体； （二）2000万年以上的火山机体； （三）顶部没有大型环礁或礁石的火山结构； （四）底部水流强、且不断的区域； （五）开展完善的浅海氧气最少区； （六）不受许多河蚀岩屑和风成岩屑影响的区域。 二、定点原则： （七）平整小规模地势； （八）峰端平顶、峰脊线低点和斜道； （九）斜坡安稳； （十）当地无火山活动； （十一）均匀含钴量≥0.8%； （十二）壳均匀厚度≥40毫米。 从技能上来说，矿壳挖掘比锰结核挖掘更为困难。挖掘锰结核之所以相对简单，是因为锰结核下面是软质堆积层，而矿壳则与基底岩石或紧或松连在一起。为了挖掘成功，有必要使壳脱离基底岩石，因为基底岩石会大大下降矿石等级。矿壳挖掘或许有五种作业办法：碎裂、破坏、进步、接取和别离。拟议的矿壳挖掘办法是运用海底爬行车，用液压管升降体系和电缆与水面的采矿船联合。采矿机自行推动，速度每秒钟约20厘米。在根本采矿状况下，物料经过量为1000000t∕y。在这种状况下，合理的采矿才能为碎裂功率80%，基底岩石在矿壳中的掺混率25%。提议用于挖掘矿壳的一些具有创造性的新体系包含：用喷水器使壳脱离基底；现场过滤技能；用声波使壳脱离基底。这些主张给人带来期望，但有待进一步研讨。 矿壳所含金属对世界经济的重要性从其消费办法中清楚明了。锰、钴和镍的首要用处是制作钢，这些金属使钢具有特性。钴还用于电力、通讯、航空、发动机和东西制作工业。镍也用于化工厂、炼油厂、电器和机动车。钴是铜矿挖掘的副产品，因而，钴的直销与对铜的需求密切相关。碲的景象也相同，碲是铜和金挖掘的副产品。因为直销不安稳，厂商只得寻求钴和碲的替代品，成果曩昔十年中钴和碲的商场添加很有限，因而报价较低。假如这些金属的其他丰厚的来历得到开发，在产品中从头运用这两种金属的积极性就会随之添加，商场就会扩展。 最近经判定，矿壳除含有锰、钴、镍、铜和铂以外，还含有或许使人们更有积极性挖掘的其他金属。例如，钛的价值仅次于钴，铈的价值高于镍，锆的价值与镍适当，碲的价值近乎是铜的两倍。上述分析假定对每种金属都能研讨出经济上可行的冶金提炼办法。 依据等第、总吨数和海洋条件，中赤道太平洋区域矿壳挖掘潜力最大，约翰斯顿岛专属经济区（美国）、马绍尔群岛和中太平洋山的国际水域特别如此，但法属波利尼西亚、基里巴斯和密克罗尼西亚联邦的专属经济区也应予以考虑。 在矿壳中发现的许多金属对保持现代工业社会功率、进步21世纪生活水平至关重要。人们日益认识到，富钴壳是重要的潜在资源。因而需求经过研讨、勘探和技能开发，添补关于矿壳挖掘各方面问题的信息距离。

四氧化三锰是出产软磁铁氧体的首要原材料，其制成的锰锌铁氧体广泛应用于电子、电器、电力、信息等工业。自20世纪90年代中期开端进入工业出产以来，通过十余年的开展，我国四氧化三锰的出产值和规划均居国际首位，到2005年年末全国产值已到达7万余吨。四氧化三锰的制备办法现在首要选用金属锰粉悬浮液法，每吨四氧化三锰用水量5～20 t，废水中含锰离子(100～600)×10-6，远大于国家污水排放标准所规则的2×10-6，假如直接排放将对环境构成损害。本研讨对四氧化三锰废水进行了处理，经处理后废水中锰离子到达国家污水排放标准GB8978－1996，收回的锰离子通过除杂后能够再制成高纯四氧化三锰，在工业出产中能够获得较好的经济效益和社会效益。 一、试剂及仪器 (一)试剂。、、氯化、碳酸（氢）钠、絮凝剂等。 (二)仪器。反响釜、拌和槽、真空过滤机、空气压缩机等。 二、实验原理与流程 四氧化三锰出产排放的废水中首要含锰、钙、镁、钠、氯、硅等离子，其间锰离子对环境有害，但经收回后具有经济价值。其他离子影响软磁铁氧体功能，需求别离处理。用化学二氧化锰作过滤层除掉微量悬浮物及H2SiO3胶体，参加生成钙、镁沉积过滤除掉钙、镁离子。收回锰离子有两种办法：一是氢氧化锰转化法（图1），即用或或其混合物将锰离子沉积为氢氧化锰，参加氯化铵作催化剂，然后通空气氧化生成四氧化三锰；二是碳酸锰转化法，即用碳酸钠或碳酸氢钠沉积锰离子生成碳酸锰，然后高温焙烧生成四氧化三锰。其反响式为：图1  氢氧化锰转化法实验流程 三、实验进程 取出产排放的废水进行水质成分分析，将废水匀速通过由化学二氧化锰组成的过滤层。在拌和的条件下参加适量的，静置、陈化必定时刻，用压滤机过滤去除钙、镁沉积物，在清液中参加、、碳酸钠、碳酸氢钠或其间的组合，别离实验参加量、参加次序、拌和强度、沉积温度、絮凝剂品种等条件。将得到的氢氧化锰或碳酸锰沉积陈化必定时刻，过滤除掉大部分杂质，将氢氧化锰沉积物配成必定浓度，参加氯化铵作为催化剂，通人空气氧化生成四氧化三锰，参加络合剂除掉少数杂质，终究烘干、破坏得到产品；或将碳酸锰沉积在1050℃氧化焙烧生成四氧化三锰。废水水质成分分析成果见表1 。 表1  车间排放废水水质成分分析成果×10-6成分Mn2+Ca2+Mg2+Cl-SiO2Na+SO2-4含量3862035400247120 四、实验成果及分析 （一）氢氧化锰转化法 将锰离子转化为氢氧化锰再氧化生成四氧化三锰办法中，关键在于怎么将废水中锰离子沉积彻底以到达国家规则的排放标准，以及怎么避免将废水中的其他杂质带人产品中。经实验发现沉积剂品种及量、沉积温度、絮凝剂、陈化时刻是首要影响要素，在不同的沉积剂及量的条件下通过实验得到的成果见表2。通过正交实验标明依据锰离子沉积所需的氢氧根数量的1.02倍，在常温下别离将和按理论量的30%和70%匀速参加拌和0.5 h，滴加1.5‰的聚酰胺类絮凝剂，静置、陈化1.5h，过滤后再用pH =6～7的去离子水洗刷2～3次，氧化后得到四氧化三锰，再参加少数络合剂洗刷除掉有害杂质，能够到达四氧化三锰化工职业标准HG/T2835 -1997（表3）。废水中锰离子为1.5×10-6，低于国家污水排放标准的2×l0-6。 表2  氢氧化锰转化法中锰中离子收回实验成果实验编号实验条件水中Mn2+/×10-6沉积剂用量沉积温度/℃絮凝剂/‰陈化时刻/hX01理论量NaOH201.02.08.3X021.05倍理论量NaOH401.03.01.7X03理论量301.54.021.5X041.05倍理论量401.53.03.8X05NaOH与按恰当份额室温1.51.51.5 表3  氢氧化锰转化法中四氧化三锰首要目标与职业目标比照成果%含量MnSiO2KNaCaMgPbX0271.080.00850.00180.02680.00680.00450.0003X0471.140.00480.00160.00280.00580.00370.0005X0571.120.00350.00090.00680.00370.00180.0002职业标准≥71.0≤0.01≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005≤0.001 1、沉积剂及用量的影响 依据化学反响式核算后参加理论量的或，在不同的温度和絮凝剂用量下，锰离子沉积成果很难合格。其原因是沉积锰离子需求必定的pH值，废水中存在少数的钙、镁、铁等离子所以需求耗费一部分的氢氧根离子。通过实验标明，参加1.05倍理论量的能够将锰离子沉积彻底，废水中锰离子能够到达1.7×l0-6。但由于很多钠离子的存在，反响进程中会发生包裹、吸附等现象，通过洗刷很难将钠离子等除掉。实验标明，1.15倍理论量的能够到达最优成果，废水中锰离子可到达3.8×10-6，再持续增加并不能将锰离子进一步沉积出来。所以单独用或沉积废水中锰离子不能合格排放或不能得到合格产品。通过实验发现，将和按恰当的份额分阶段按必定速度匀速参加，废水中锰离子能够低于2×10-6，终究产品中钠离子、硫酸根等能够到达要求。其原因是削减了反响溶液中的钠离子量；构成的铵盐或许有助于生成的氢氧化锰晶体颗粒变粗，削减对钠离子的包裹、吸附现象；沉积剂的参加速度影响沉积的生成速度、影响颗粒结晶巨细。 2、温度的影响 温度高时生成的氢氧化锰晶体颗粒较粗，沉积比较彻底，溶液中悬浮形状的微细颗粒少。颗粒粗不简略包裹吸附杂质离子，易于洗刷过滤除掉杂质。但温度升高不利于硫酸根及钙离子的去除，在其他条件恰其时室温沉积也能够得到抱负成果。 3、絮凝剂的影响 由于生成的氢氧化锰是胶体状态，生成的碳酸锰有部分微细颗粒很难沉积，不加絮凝剂则需沉积时刻较长，过滤进程中简略穿滤，所以需求参加絮凝剂将其絮凝生成较大的颗粒以便沉降和过滤。为避免带人杂质离子，能够挑选聚酰胺类絮凝剂、聚乙烯醚、聚乙烯醇等有机高分子絮凝剂，其参加量与溶液pH、悬浮物量、胶体物质等有关。实验发现絮凝剂参加机遇与溶液中悬浮物浓度有联系，悬浮物浓度大时参加絮凝剂则锰离子沉积比较彻底，但包裹搀杂的钠离子等较多，不易去除；悬浮物浓度过小时参加，或许由于吸附载体较少难以构成大颗粒，锰离子沉积很难彻底。 （二）碳酸锰转化法 将锰离子沉积转化为碳酸锰，洗刷过滤后再高温焙烧为四氧化三锰，其长处是碳酸锰沉积颗粒粗，沉积疏松，在常温下即可洗刷除掉钙、镁、钠、硫酸根等杂质。缺陷是用量较多时才能将锰离子沉积合格，需求高温焙烧氧化，能耗较高，焙烧生成的产品反响活性较差。锰离子的沉积作用依然与沉积剂用量、沉积温度、絮凝剂、陈化时刻等有关。焙烧后的四氧化三锰目标见表4，处理后废水中锰离子浓度见表5。 表4  硫酸锰焙烧氧化的四氧化三锰首要目标与职业标准%含量MnSiO2KNaCaMgPbX0771.220.00450.00080.00180.00170.00310.0002职业标准≥71.0≤0.01≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005≤0.001 表5  碳酸锰转化法锰离子收回实验成果实验编号实验条件水中Mn2+/×10-6沉积剂用量沉积温度/℃絮凝剂/‰陈化时刻/hX061.05倍理论量碳酸钠551.81.520.8X071.2倍理论量碳酸钠552.80.51.6X081.15倍理论量碳酸氢钠501.52.035.5X091.25倍理论量碳酸氢钠501.21.51.4 五、定论 （一）使用和的混合物或碳酸（氢）钠沉积处理四氧化三锰出产中的含锰废水，可使废水含锰离子量低于国家规则的污水排放标准2 ×l0-6，用收回的锰离子能够出产高纯四氧化三锰。 （二）碳酸锰转化法简略去除杂质，但存在能耗高、本钱高，产品活性差的缺陷。 （三）氢氧化锰转化法工艺操作简略、本钱较低，能够获得较好的生态效益和经济效益。

将软锰矿与煤以100:(14~21)的份额进行破坏的混合。这儿的煤作为复原剂，它的用量要比理论用量多2~3倍，意图是确保焙烧期间起复原效果。煤若过少，后期会失掉复原效果，生成的MnO又会被氧化为MnO2，会下降复原率。然后放进反射炉在850~900℃后再保温1h即可出料得到MnO.其反响式如下：    在复原气氛下，趁热把物料参加到废酸中，进行浸取，因为矿粉中有一部分MnO2未起反响，或许已起了反响生成了MnO后，有少数的MnO在高温下又氧化成MnO2。这些MnO2已足以将废酸中的Fe-SO4氧化成Fe2(SO4)3。若用赤血盐试液查验呈现蓝色，则阐明仍存在Fe2+,此刻需求参加软锰矿粉将Fe2+悉数氧化为Fe3+。然后参加少数Na2S溶液，使重金属离子与硫离子效果，生成重金属硫化物沉积。若酸度太大，可加一些碳酸锰矿粉中和，最终加调pH值为5，这样Fe3+、Ti4+和Al3+即进行水解，生成对的氢氧化物沉积，一同混在渣中被过滤而除掉。废酸中的硫酸和水解生成的新硫酸一同与MnO效果而生成硫酸锰。其有关反响式如下：                          MnO2+2FeSO4+2H2SO4===MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O                           Fe2(SO4)3+6H2O===2Fe(OH)3↓+3H2SO4                           TiOSO4+3H2O===Ti(OH)4↓+H2SO4                           Al2(SO4)3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2SO4                            H2SO4+MnO===MnSO4+H2O     将反响液加热至欢腾，加速胶体微粒的集合，使之加速沉积，然后经静置熟化一段时间，即用板框压滤机别离，用水洗刷残渣，滤渣弃去，洗液并入废酸槽，滤液经浓缩和冷却，即分出硫酸锰晶体，再用离心机别离，滤液回来浓缩，滤饼出料烘干、包装，即为硫酸锰制品。     若要制碳酸锰，上述硫酸锰溶液不用浓缩直接参加碳酸氢铵和的混合液，使之生成碳酸锰沉积，再经减压抽滤，母液弃去，碳酸锰经屡次洗刷至无SO42-离子后，即抽干于70℃以下的温度烘干、包装，即得到碳酸锰制品。其反响式如下：                         MnSO4+NH4HCO3+NH3·H2O===MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O     用废酸制硫酸锰(或碳酸锰)出产工艺流程如下图所示。

某选矿厂八系列是典型的接连磨矿－弱磁－反浮选工艺流程处理磁铁矿石的出产系列，但由于其矿石性质比较复杂，并存在磁铁矿与氧化矿的混矿现象，使该系列自投产以来铁的收回率一向比较低。在现在资源日趋严重的情况下，充分利用资源，进步铁的收回率，就显得特别重要。为此，针对选矿广详细出产方针情况，展开了进步铁收回率的实验研讨。     该系列经过多年的出产运转，磨矿工艺和弱磁选工艺流程及其设备装备比较合理，所以，该实验研讨矿样选为弱磁选精矿和弱磁选尾矿，其要点实验内容为弱磁选尾矿的分选。研讨意图是经过实验研讨，查明其铁收回率低的原因，并寻觅进步磁矿系列铁收回率的办法和途径。     一、实验矿样     （一）取样     实验矿样取自选矿厂八系列，矿样为弱磁精选精矿和弱磁粗选尾矿。接连取样一个星期，每天取样6次。一起，对系列处理原矿也进行取样考察，并进行分析化验。所取实验矿样的均匀方针这：原矿铁档次TFe32.47％、TFeO 11.13%原矿均匀氧化度2.92％；弱磁精矿铁档次TFe61.20％、理论产率37.41％、铁收回率70.51%；弱磁粗选尾矿铁档次15.30％、理论产率62.59%铁丢失率29.49％。实验所取矿样从取样时刻、取样点、所取矿样分量及方针，都具有必定代表性。     （二）矿样性质分析     1、矿样的物质组成及其分析     实验矿样的多元素分析及物相分析成果别见表1和表2。 表1  实验矿样的多元素分析成果名   称TFeTFeORxOyFPSiO2弱磁精矿61.3024.100.801.150.122.47弱磁尾矿15.203.706.258.701.1622.26名   称K2ONa2OCaOMgOAl2O3烧减弱磁精矿0.150.142.720.960.220.95弱磁尾矿1.121.1519.803.631.918.93 表2  实验矿样的铁物相分析成果矿样 称号成分 （%）铁物相磁铁矿中的铁赤铁矿中的铁硅酸盐中的铁硫化矿中的铁弱磁 精矿含量55.903.400.301.90占有率90.895.530.493.09弱磁 尾矿含量0.6011.701.901.10占有率3.9276.4712.427.19     分析成果标明，原矿经弱磁选别后，磁铁矿的收回率较高，阐明现场磁选流程对磁铁矿的选别作用很好。但氧化矿的收回率很低，大部分丢失在尾矿中。然后阐明，要进步磁矿系列的收回率，首要是收回丢失在尾矿中的氧化矿。     2、矿样的单体解离度及粒度分析     实验矿样的单体解离度分析成果见表3，粒度分析成果见表4。                           表3  实验矿样中铁矿藏单体解离度测定成果实验矿样铁矿藏 单体（%）富连生体（%）贫连生体（%）铁与硅酸盐矿藏铁与萤石铁与其它矿藏铁与硅酸盐矿藏铁与萤石铁与其它矿藏弱磁精矿90.274.830.970.482.490.800.16弱磁尾矿64.3913.902.736.326.832.363.47 表4  实验矿样的粒度分析成果粒度（mm）＋0.076－0.076＋0.045－0.045＋0.034－0.034＋0.025－0.025＋0.017－0.017＋0.008－0.008弱磁给矿7.6014.4012.6016.8012.8010.0024.80弱磁精矿5.0819.7111.5920.1212.4012.2018.90弱磁尾矿7.8017.9312.8115.8712.8114.0818.70     实验矿样的组成和单体解离分析成果阐明，弱磁尾矿中铁矿藏的单体解离度低，从弱磁尾矿中收回铁矿藏，不管采纳什么办法，要得到较高铁档次的铁精矿，其铁的收回率都不会太高。     粒度分析成果标明，弱磁尾矿中细粒级矿藏含量高，其中铁的占有率也高。所以，要从弱磁尾矿中收回铁矿藏，首先要考虑微细粒级铁矿藏的有用收回。     二、选别实验及其成果     （一）实验工艺流程     依据矿石性质，本研讨选用的实验计划为：对选矿厂弱磁选的弱磁尾矿，进行直接反浮－正浮选实验研讨，讨论进步系列收回率的途径；并对选厂弱磁选的弱磁精矿进行现场的一粗二精反浮选工艺实验。 弱磁尾矿的浮选工艺流程为反浮－正浮选工艺流程。反浮选为一道作业，选用Na2CO3－水玻璃－白腊皂药剂组合；正浮选为一次粗选两次精选，选用明矾－钠－白腊皂药剂组合。实验流程及设备见图1。    （二）实验成果及分析     1、弱磁精矿反浮选实验成果     在原矿档次为32.71％及弱磁精矿档次为61.83％、产率37.41％的情况下，弱磁精矿经过一粗两精反浮选后，可获得反浮精矿档次为64.48％、产率为34.66％的分选成果。     2、弱磁尾矿正浮粗选条件实验     实验用水为清水，依据以往的研讨，并经探究实验，断定粗选的明矾用量为5kg/t,钠用量为1.77kg/t.在此条件下，进行捕收剂不同用量的条件实验。实验成果见图2、图3和图4。由实验成果断定，捕收剂用量为0.80kg/t。    3、弱磁尾矿正浮精选条件实验     经过探究实验，正浮精选实验的药剂用量断定为：一精抑制剂为1.Okg/t、捕收剂为0.lkg/t。用清水进行实验，其成果为：铁精矿作业产率10.94％、铁档次50.60％、作业收回率36.50％的选别方针。     4、弱磁尾矿反浮－正浮回水实验     在清水实验的基础上，考虑到该实验计划的现场可行性，用现场回水进行了开路实验。实验标明，回水实验的药剂用量与清水比较有必定变北。详细的药剂用量见表5。开路实验成果为：正浮精矿档次53.10％、作业产率11.04％、作业收回率38.71％的选别方针。选别成果较清水要好。 表5  反浮－正浮选回水实验药剂用量(kg/t)选别作业药剂及用量反浮选碳酸钠1.5水玻璃2.0白腊0.4正浮粗选明矾5.0钠1.75白腊皂1.2正浮－精/钠1.00白腊皂0.40正浮二精//白腊皂0.30     5、弱磁尾矿反浮—正浮回水闭路实验     回水闭路实验的药剂用量，在条件实验的基础上略有调整。弱磁尾矿经反浮—正浮选工艺流程闭路实验后，可获得：正浮铁精矿档次55.06%、作业产率11.20%、作业收回率40.73%的选别成果，实验成果到达预期方针。     弱磁精矿经反浮选、弱磁尾矿经反浮—正浮选工艺实验后，可获终究归纳铁精矿，其产率41.69%、铁档次62.96%、铁的收回率80.13%、杂质氟0.53%的选别方针。比现选厂的实践收回率方针进步10个百分点以上。     三、产品成果分析     对弱磁尾矿反浮—正浮选工艺实验的正浮铁精矿产口和尾矿产品，进行了物相分析和粒度组成分析，成果标明：1、正浮铁精矿中，首要矿藏为赤铁矿，其占有率为91.90%；脉石矿藏首要为角闪石和钠辉石，占脉石矿残酷的48.95%。弱磁尾矿经反浮—正浮选后，非磁性铁矿藏铁的收回率为45.04%，含铁硅酸盐矿藏铁的抛出率为88.37%，阐明该工艺及其药剂组合的挑选，对收回弱磁尾矿中铁对错常有用的。2、依据单体解离度的测定成果来看，从弱磁尾矿中收回铁矿藏，要得到较高口位的铁精矿，就要丢失很大的收率，不然，铁精矿档次就不会太高。3、弱磁尾矿经反浮—正滔后，反浮选抛出的—20μm的量为69.02%，该粒级铁的丢失率为50.84%。收回细粒级铁矿藏仍是进步铁矿藏收回率的重要研本分从。     四、结语     由实验成果可知，弱磁尾矿直接反浮—正浮选工艺流程，不管从收回细粒级铁矿藏来说，仍是从收回非磁性铁矿藏来说，都优于已进行的弱磁尾矿经强磁选后再反浮—正滔选工艺流程的成果。在不改动现选矿厂磁矿系列出产工艺的情况下，经过添加浮选作业，即可完成进步铁收回率的方针，工艺流程相对简略。该研讨成果，为选矿厂往后进步磁矿系列收回率，供给了一个重要的参阅计划。

安庆铜矿矿石类型分为闪长岩型铜矿、矽卡岩型铜矿、磁铁矿型铜矿及矽卡岩型铁矿等四类，矿石的组成矿物皆为内生矿物。主要金属矿物为黄铜矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿，经浮选、磁选回收铜、铁、硫后，仍有少量未单体解离的黄铜矿进入总尾矿；磁黄铁矿含铁和硫，磁性仅次于磁铁矿，在磁粗粗矿浮选脱硫时，因其磁性较强，不可避免地夹带一些细粒磁铁矿进入尾矿。选矿厂的总尾矿经分级后，＋20µm粒级的送到井下充填储砂仓；－20µm粒级的给入尾矿库。尾砂的化学分析见表1。    表1  尾砂化学分析结果         （%）产品CuSFe粗尾砂（＋20µm）0.1432.369.76细尾矿（－20µm）0.071.6713.45总尾砂0.1192.1311.00         为了从尾矿中综合回收铜、铁资源，安庆铜矿充分利用闲置设备，因地制宜地建起了尾矿综合回收选铜厂和选铁厂。铜矿物主要富集于粗尾砂中，所以主要回收粗尾砂中的铜。选厂尾砂因携带一定量的残余药剂，所以造成在储砂仓的顶部自然富集含Cu、S的泡沫。选铜厂是在储砂仓顶部自制一台工业型强力充气浮选机，浮选粗精矿再磨后，经一粗二精三扫的精选系统进行精选，最终可获得铜品位16.94%的合格铜精矿。因此，投资30万元在充填搅拌站院内，就近建成25t/d的选矿厂。        表1的数据还表明，铁主要集中于细尾砂中，实验室的研究表明，细尾矿中的铁主要是细粒磁铁矿和磁黄铁矿。选铁厂是针对细尾砂中的细粒磙铁矿和磁黄铁矿，利用主系统技改换下的CTB718型弱磁选机3台，投资10万元，在细尾砂进入浓密机前的位置，充分利用地形高差，建立了尾矿铁厂，采用一粗一精的磁选流程进行回收铁。为了进一步回收选厂外溢的铁资源，又将矿区内各种含铁污水、污泥，以及尾矿选铜厂的精选尾矿通通汇集到综合选铁厂来。最终可获得铁品位63.00%的铁精矿。        选铜厂和选铁厂的生产流程见图1。两厂年创产值491.95万元，估算每年利税421.45万元，取得较好的企业经济效益和社会效益。图1  尾矿综合回收选铜厂和选铁厂的生产流程

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一、概述 我国大部分区域特别是北方区域水资源相对稀缺，跟着经济的展开和人民日子水平的进步，工农业及日子用水的需求量逐年添加，水资源的开发运用变得越来越重要．在我国的水资源中，地下水因具有散布广、水质好、不易污染等特色，正被越来越广泛地开发和运用．但因为天然界自身岩质情况 以及植被的损坏，地下水中Fe2＋和Mn2＋的质量浓度显着超出要求，因而下降地下水中Fe2＋和Mn2＋质量浓度至饮用水标准，已成为近年来研讨的热门． 地下水除铁除锰办法首要有：加碱调pH值、强氧化剂氧化法、离子交换法、臭氧氧化法、磁别离法等．我国对地下水除铁技能的研讨较早，对除锰的研讨则相对较少，理论和运用上先后阅历了天然氧化法、触摸氧化法和生物氧化法． （一）天然氧化法 天然氧化法包括曝气、氧化反响、沉积、过滤等一系列杂乱的进程．曝气是先使含铁地下水与空气充沛触摸，让空气中的氧溶解于水中，一起许多散除地下水中的CO2，进步pH值，以利于铁锰的化学氧化．地下水经曝气后，pH值一般在6.0－7.5之间，Fe2＋氧化为Fe3＋并以Fe(OH)3的办法分出，经过沉积、过滤去除．但是关于Mn2＋的去除，只经过简略的曝气是不能完成的，因为Mn2＋在pH大于9．0时，天然氧化速率才显着加快，而地下水多呈中性，在相同的pH条件下，Mn2＋的氧化比Fe2＋慢得多，难以被溶解氧氧化为沉积物而去除．所以需向地下水中投加碱(如石灰)，进步pH值，才干氧化Mn2＋。可见，天然氧化法除锰后需求进一步酸化才干运用，这使工艺杂乱并添加了运转费用．其次，在实践运转中因为Fe(OH)3絮体颗粒细微，易穿透滤层，除铁作用有时达不到要求．氧化和沉积进程要求处理水在沉积池中停留时刻较长，约2～3 h，因而，该工艺设备巨大，出资高。此外，水中溶解性硅酸与Fe(OH)3构成硅铁络合物使Fe(OH)3胶体凝集困难，影响Fe(OH)3经过絮凝从水中别离。以上闻题的存在，约束了该办法在工程实践中的广泛运用，达不到高效除铁除锰的底子方针。 （二）触摸氧化法 20世纪60年代，由李圭白等人研制开发了地下水除铁技能，成功试验了天然锰砂触摸氧化除铁工艺并于70年代确立了触摸氧化除铁理论，80年代初，又开发了触摸氧化除锰工艺，并敏捷推行．地下水经过简略曝气后，直接进入滤池，在滤料表面催化剂的作用下，Fe2＋、Mn2＋被氧化后直接被滤层截留去除．该法的机理是自催化氧化反响，起催化作用的是滤料表面的铁质和锰质活性滤膜．铁质活性滤膜吸附水中的Fe抖，被吸附的Fe2＋在活性滤膜的催化作用下敏捷氧化为Fe3＋，并且生成物作为催化剂又参加新的催化反响．同理，Mn2＋在滤料表面锰质活性滤膜的作用下，被水中的溶解氧氧化为MnO，并吸附在滤料表面，使滤膜不断更新。 活性滤膜的自催化作用完成了在pH>7．5的条件下对Mn2＋的去除，下降了除锰难度，处理了天然氧化法流程杂乱的问题，水在系统内的停留时刻仅为2～30 min，设备小，大幅度下降了运转费用．一起，铁的去除不受溶解性硅酸的影响，出水总铁质量浓度也跟着过滤时刻的添加而削减，在过滤周期内水质越来越好。 但是，因为铁的氧化复原电位比锰低，因而在滤层中，Mn2＋氧化为MnO2的速度较慢，锰质活性滤膜的老练期较长。别的，因为经常性的反冲刷，锰质活性滤膜有时无法构成，这些都使得除锰作用呈现不安稳的情况。此外选用一级曝气、过滤除铁除锰，将使滤床上层除铁滤层厚度添加，基层除锰滤层厚度相对削减，对除锰作用发作影响．当铁或锰质量浓度较高时，一般选用一级曝气、过滤除铁，二级曝气、过滤除锰的分级去除办法，但是这样一来，工艺流程趋于杂乱，运转费用偏高。实践标明，这种地下水除铁除锰的办法是不行紧密的，需求有更有用的办法和技能。 （三）微生物氧化法 新近有研讨证明一些微生物能够发作胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等具有许多阴离子的基团，与金属离子络合．微生物也可经过甲基化作用、鳌合作用、吸收作用、氧化和复原作用等改动金属的价态，有些微生物还能经过生物转化作用或生理代谢活动使金属由高毒情况变为低毒情况。20世纪80年代后期，我国的张杰院士等对除锰滤池进行了深化研讨，发现滤沙表面有许多微生物繁衍，由此提出了生物催化氧化除铁的新思路，并于90年代在我国首要展开了地下水生物除锰新技能的理论及运用研讨。 1、生物法除锰机理 前期地下水除锰机理是经过高效的除铁工艺研讨以及铁、锰自身类似的化学结构和性质等表象特征推得．经深化研讨，发现生物除锰法中起催化作用的不是锰的氧化物而是微生物，氧化的主体是铁锰细菌．因而，研讨人员从微观上对微生物除锰的机理从头进行了深化分析，以为生物氧化除锰的一级氧化作用是经过锰氧化菌胞内的酶促反响完成的，Mn2＋吸附在带负电的锰氧化菌细胞膜表面的胞外聚合物上，随之发作酶促反响．氧化菌邻近排泄的生物聚合物发作了碱性的微环境，然后发作简略的催化反响． 2、生物法除锰进程 生物除锰的进程包括分散、吸赞同氧化3个阶段．在分散阶段，Mn2＋由水中向生物膜表面分散；在吸附阶段，分散到生物膜表面的Mn2＋经过范德华引力和细菌胞外排泄物被吸附到生物膜的表面上；在氧化阶段，被吸附的Mn2＋被氧化为MnO2，该进程或许包括两个方面，一是在微生物周围及内部构成了一个碱性的微环境，Mn2＋在分散到微生物表面及进入生物膜内部的进程中，被水中溶解氧敏捷氧化．二是吸附在生物膜表面的Mn2＋在微生物胞外酶的催化下被氧化成MnO2。 在滤池中接种铁锰氧化细菌，经培育，熟料表面构成一个杂乱的微生物生态系统，该系统中存在着许多具有锰氧化才能的细菌。滤层的活性就来自于附着的锰氧化细菌的活性。细菌在载体上再生出新的吸附表面，然后使吸附、氧化、再生处于动态平衡。 3、生物法除锰的长处及尚待处理的问题 生物法是运用微生物技能提出的新办法，该法进步了除锰作用，下降了工程出资及运转费用，是现在该范畴的最新展开方向。但在工程实践中，因为各地水质的差异，生物除锰滤柱短少规范化的调试运转办法，在反冲刷时刻、周期和强度、滤速、溶氧量、滤层厚度、滤料粒径等的挑选上没有共同的标准。如安在确保出水合格的前提下缩短滤料的老练时刻、减小水头丢失仍是一个应不断研讨的课题。这些问题的处理对下降运转本钱、进步铁锰离子的去除作用将有较大的现实意义。 （四）铁锰去除的其他办法 其他的地下水除铁除锰技能如：氯氧化法、臭氧氧化法、氧化法及离子交换法等，尽管有时能取得较好的除锰作用，但工艺流程杂乱、本钱高、调试运转难度大，有些办法(如用臭氧处理)处理后有细菌成长的风险，处理进程会发作许多的污泥，在我国大中型地下水厂中运用很少。 二、影响微生物高效除锰技能的要素 与传统办法比较，微生物固锰除锰有显着的优势，为了在微生物除锰的基础上高效除锰，需探究经济有用的进步生物除锰作用的办法及条件。现依据近年来的研讨概略找出影响微生物高效除锰技能的几个要素。 （一）碳、氮、磷等养分条件 一般从地下水中别离得到的铁锰细菌，为兼性贫养分型微生物，因而，培育基的养分成分不能太高，否则会构成杂菌污染，损坏原有的微生态平衡，改动滤料原有的表面结构，导致除锰率下降或呈现漏锰现象，严峻损坏出水水质。研讨标明，这类微生物的成长及滤料的老练只需求一些有必要的养分元素，如碳、氮、磷等。 碳源物质在微生物成长进程中经过一系列杂乱的化学改变后成为微生物自身的细胞物质和代谢产品．微生物能够运用的碳源分为无机碳源和有机碳源，研讨标明有机碳的存在与否对滤层简直无影响，单纯依托溶解在水中的CO2即可确保滤层对碳的需求．这是因为生物除铁除锰滤层内的优势菌群以铁锰细菌为主，这类菌大部分归于化能自养菌，CO2是它们细胞代谢的碳源，所以单纯地依托溶解在水中的CO2就能够确保滤层对碳的需求。 氮源物质一般不作为动力，首要用来组成细胞中的含氮物质，有文献指出极点微量的氮即可确保老练生物除铁除锰滤层对氮源的需求．地下水中氮的含量一般都可供给满意的氮源来确保生物除铁除锰滤层高效安稳地运转． 磷是微生物成长的必需元素，培育基中磷的含量只需确保铁锰细菌能够正常成长并发挥作用就好，培育基中适宜的碳磷比对生物除锰有显着的促进作用，当碳磷质量比减小到20：1时，除锰作用均有所进步，但假如再进一步减小碳磷质量比，除锰作用进步不显着．此外，钙、镁离子对微生物的影响也很大，钙具有调理pH值、下降细胞膜透性的作用，是一些酶的重要辅因子。镁也是许多酶反响的辅因子。地下水中钙、镁离子散布比较广泛，简直一切的地下水自身都能满意生物除铁除锰滤层对钙、镁离子的养分需求。 （二）溶解氧量 生物氧化除锰要求进水有必定的溶解氧供细菌成长，但是氧的含量也有必定的标准，因为含氧量过高，会使Fe2＋的化学氧化加快，进而晦气于锰的氧化．研讨标明当水中含有必定的溶解氧后，生物除锰作用根本不受溶解氧量的影响．此刻若一味进步曝气强度以添加Mn2＋在滤柱中的氧化速率，不只没有必要，还会添加处理本钱。在生物法中，简略曝气(如跌水、射流曝气等)就能够满意铁锰氧化对溶解氧量的需求。 （三）几种滤料的挑选 杜菊红等人的研讨标明，滤料首要有两方面的作用：一是作为载体，在其表面构成活性滤膜，对水中的Fe2＋和Mn2＋起催化氧化作用；二是过滤作用，截留水中的铁锰氧化产品。不同的滤料因为物理性质等的差异，老练时刻不同，除锰作用也不同．首要有石英砂滤料、锰砂滤料和无烟煤滤料。石英砂滤料是一种坚固、耐磨、化学功能安稳的硅酸盐矿藏，首要成分是SiO2，该滤料密度大，机械强度高，运用周期长，用石英沙作为过滤介质，在必定的压力下，能有用的截留去除水中部分重金属离子． 锰砂滤料以锰矿石为质料，经破碎、筛分等加工而成，是处理水的一种特殊滤料，常用于除铁、除锰过滤设备，作用杰出，值得注意的是，当锰砂滤猜中MnO2的质量分数大于35％时，既可除铁又能除锰，而质量分数小于30％的锰砂滤料只能用于地下水除铁． 无烟煤滤料从深井矿藏中精选，含碳量高，机械强度高，化学性质安稳，不含有毒有害物质，在一般酸性、碱性、中性水中均不溶解． 对几种滤料进行比较发现，锰砂滤料吸附容量大，但其机械强度低，相对体积质量大，报价高．石英砂滤料虽吸附强度不及锰砂，但机械强度高，相对体积质量和报价适中．无烟煤滤料的孔隙率高，相对体积质量小，报价低廉，从物理性质上分析彻底能够作为铁锰细菌的载体．因为较高的孔隙率能够进步滤层内的生物量，节约反冲刷的水电?肖耗量，一起，可使微生物群系和Fe2＋、Mn2＋随原水深化到滤层更深处，发挥整个滤层的除锰才能。孔隙率大，防止表层过快阻塞，延缓了全层阻力的增大，延伸了反冲刷周期．质轻能够削减反冲刷强度。此外，与石英砂和锰砂滤料比较，无烟煤滤料显着加快了滤池的老练，大大缩短了滤池的老练时刻。 三、缩短滤膜老练时刻的技能工艺 滤柱活性的添加并不是因为滤料表面细菌的繁衍，而是铁泥中细菌的添加．滤柱的老练需求经过一段时刻使细菌固定在滤料上．总的说来滤柱的老练能够分为4个时期：0～15d为习惯期，这一阶段滤层简直无显着除锰作用；15－30d为榜首活性添加期，此刻跟着微生物的不断繁衍，滤层的除锰率不断进步；30－50d为第二活性添加期，此刻微生物数量相对安稳，出水锰逐步抵达标准；50d后抵达安稳期，此刻滤层彻底老练并且运转安稳．可见，在大型水厂的地下水处理滤池中活性滤膜的构成和老练需阅历较长的时刻，因而缩短滤膜的老练时刻对下降出产本钱和进步除锰功率具有重要意义。 （一）彻底氧化时刻 各区域地下水中Fe2＋的彻底氧化时刻相差较大，这首要受水中溶解氧、可溶性硅酸、水酸碱性等要素的影响．有的区域地下水触摸空气之后，短短的时刻就可被氧化为Fe2＋胶体颗粒，而有的更长时刻也不能被彻底氧化．Fe2＋彻底氧化后，地下水由弄清通明变为污浊的黄褐色，在滤层表层构成一层薄薄的铁泥，这些铁泥会影响生物膜的添加，导致老练期延伸。 （二）菌体的附着效能 在工程实践中仅有氧化才能强的细菌是不行的，还需求细菌与滤料有较好的附着，研讨标明可选用恰当的固定化办法。而甲壳素作为固定化载体就能有用促进滤料的老练。首要因为甲壳素自身结构十分疏松，对蛋白质有很强的亲和力，并在微酸性的介质中呈正电性，因而对微生物，尤其是负电的细菌有着很强的吸附作用。其次，甲壳素提取于生物，具有较好生物相容性，对微生物无害且能较高地坚持微生物活性，文献标明甲壳素在固定淀粉酶和溶菌酶时可保存酶90％的活性。此外，甲壳素对重金属离子的吸赞同螯合作用的最佳pH值规模为6.5～8.0，正好在微生物固锰除锰的pH值规模内，与微生物的最佳培育pH值规模也相吻合，可使微生物免受重金属离子的损害。 （三）Fe2＋的影响 实践证明，在生物除锰的进程中，Fe2＋起着相当大的作用，Fe2＋的存在除了能够促进微生物排泄胞外酶并影响其活性外，还能经过Fe2＋的变价传递电子，催化Mn2＋的氧化反响．此外，还或许充任酶激活剂的人物，Fe2＋与某种酶结合后，使Mn2＋更有利于同该酶的催化部位和结合部位相结合，加快Mn抖的氧化。若进水中短少Fe2＋，滤柱对Mn2＋只要物理吸附作用，无法抵达生物固锰除锰的意图．究其原因，当Fe2＋不存在或质量浓度过低时滤层内为极点贫养分环境，而细菌对底物的氧化速率受底物浓度的影响，底物浓度太低，铁锰细菌的代谢繁衍受到约束，老练期时刻相应延伸．但过量的Fe2＋会紧缩滤层的除锰空间，影响Mn2＋的去除，因为复原作用阻止Mn2＋的氧化，还会导致频频的反冲刷，这些对滤池的培育都是晦气的。 （四）滤速 培育期滤速的巨细直接影响滤层的老练情况，这首要是因为铁锰细菌对环境的要求所形成的。铁锰细菌与载体触摸后，并不能马上结实地附着在其表面，若此刻的滤速较大，相应的水流剪切力也较大，会将刚刚附着在滤料表面的细菌冲刷下来．所以在铁锰细菌与载体表面触摸后需求一个相对安稳的环境，确保他们能在载体表面有必定的停留时刻，以使铁、锰氧化细菌在载体表面结实附着。为今后的成长、繁衍创造条件。跟着滤层中微生物数量的不断添加，滤砂表面附着与固定的微生物量也不断添加，此刻便能够逐步进步滤速，因而，采纳低滤速有利于生物滤层的快速老练。 （五）反冲刷时问和强度 关于生物除铁除锰滤池极为重要的是保持滤砂表面和滤层孔隙中的生物量及其活性，因而，反冲刷操作参数在培育期间尤为重要。反冲刷强度弱、时刻短，会构成铁泥、细菌代谢物和老化细胞堆集，添加滤层的水头丢失，影响生物活性，严峻时乃至呈现滤层板结，影响滤池的正常运转，下降除锰率。 关于不同水质的地下水，滤池的反冲刷参数是有差异的，应归纳考虑许多要素，并依据出产情况来断定。总的来说，反冲刷参数的断定应遵从如下准则：在培育期内，反冲刷强度从弱到强逐步进步，时刻逐步延伸，滤的作业周期相应地缩短。滤层老练后，滤层的处理才能和抗冲击负荷才能大大进步，此刻应进步反冲刷强度，确保生物代谢的顺利。恰当添加反冲刷强度，使细菌能习惯较强的水力冲击，有利于保持滤层的安稳，进而促进滤池的快速发动，因而，有必要从实践出发，断定一个合理的反冲刷强度。 （六）滤池的运转办法 滤池的运转办法也是影响滤池老练的要素之一，传统滤池的运转办法，即级配滤料的下向流过滤，级配滤层的特色是上层滤料的粒径小，基层粒径大，关于下向流过滤的水力条件，会使许多的铁锰氧化物敏捷在滤层上部淤积，这不只削减了吸附容量，也使水头丢失添加较快。并且因为上部滤层的阻塞阻止了细菌向基层浸透，使整个过滤空间的细菌增值受阻，滤层培育期相对较长。 在均质滤层中(所谓均质滤料是指沿着整个滤层深度方向的任一横断面上滤料组成和均匀粒径均匀共同)，上部滤料粒径的增大使铁锰杂质有更多的时机进入下部滤层，为铁锰氧化细菌在滤层深处的繁衍供给了条件，减缓了水头丢失，延伸了过滤周期．在相同试验条件下，铁在均质滤层中的穿透深度是级配滤层的两倍，在细菌数量的散布情况上看，均质滤层显着加大了有用生物层厚度，进步了过滤空间的有用生物总量，使生物滤层的处理才能大大增强，一起滤层反冲刷时可将基层空间的一部分细菌带着到上层滤猜中，促进整个滤层细菌的繁衍，进步滤层空间内细菌的数量，然后缩短滤层培育期。 四、菌种的影响 最新研讨标明，混合菌的习惯才能较单一菌种强，混合菌间的互补作用使氧化作用比单一菌强。尽管每种单一菌种都有必定的习惯成长期，但一般来说，细菌与其他菌共生时，成长发育较其独自成长时好许多，所以细菌习惯成长期很短，并不影响整个系统的改变．此外，研讨进程也标明混合细菌对锰的氧化进程相对比较安稳。 五、定论 本文总结了现在我国遍及选用的地下水除铁除锰技能，对天然氧化法、触摸氧化法、生物氧化法3类首要办法进行了比较分析，一起，具体介绍了在我国北方区域广泛运用的生物固锰除锰办法，评论了微生物除锰技能的展开并对存在的问题进行了讨论，各种工艺各有利弊，为了挑选最适合的处理办法，应考虑各种要素，并将各办法归纳运用，抵达有用、经济的处理作用。

尾矿是经浮选收回镍矿藏后发生的尾矿，化学分析该尾矿中总铁档次为10.07％磁性铁档次为2.95％，磁性铁占总铁的29.29％，首要可收回意图的尾矿藏为磁铁矿，具有归纳收回利用价值。对该镍尾矿中的矿藏进行归纳收回的选矿实验。 一、矿石性质镍尾矿试样化学多元素分析及铁物相分析成果别离见表1表2。镍尾矿磁铁矿占20.55％，磁黄铁矿占6.85％，磁黄铁矿占6.85％雌黄铁矿对此铁矿产品质量有必定的影响。二、准则流程    因为磁黄矿具有较强的磁性，与磁铁矿之间存在较强的磁力聚会效果，因而次徐昂进程中会随同磁铁矿同步进入铁精矿中，用磁选的办法很难别离磁铁矿和磁黄铁矿，但磁黄铁矿经活化后具有必定的可浮性，因而浮选是铁精矿降硫的有效途径。因为该尾矿首要收回意图矿藏为磁选矿，选用先磁后浮的工艺流程较为合理，及磁选后的铁精矿经浮选脱硫后，得到合格的磁铁精矿产品。 三、磁选条件实验1、粗选磁感应强壮磁感应强度巨细是影响磁选选别目标的首要因素。磁感应强，可能会形成部分磁性矿藏未被选出而丢失，磁感应强渡过大又会形成脉石矿藏夹杂在磁性产品中，然后影响精矿档次。因为实验样品为镍尾矿，粒度较细，因而断定在不磨矿的情况下对尾矿进行一段磁选收回铁。磁选机上升水流为360L/h,实验成果如图1所示由图1可知，当磁感应强度添加至120MmT时，所得铁粗精矿铁档次及收回率目标比较抱负，因而断定粗选磁感应强度为120ml。2、磨矿细度为了进一步进步铁精矿的档次，在精选磁感应强度为60mT的条件下，对磁选铁粗精矿进行磨矿细度实验，实验成果如图2所显现。 由图2可知，跟着磨矿细度的添加，铁精矿档次呈添加的趋势，当磨矿细度为-38um占80％以上时，铁档次及铁收回率根本坚持不变，归纳考虑，断定磨矿细度为-38um占80％。3、精选磁感应强度在磨矿细度-38um占80％的基础上进行精选磁感应强度实验，实验成果见图3。由图3可知，跟着磁感应强度的添加，铁精矿档次略有下降，当磁感应强度大于60mT时，铁收回率改变不大，因而断定精选磁感应强度为60Mt。 4、磁选全流程工艺磁选全流程工艺如下图所显现，实验成果见表3由表3可得知，该镍尾矿经过磁选工艺可得总铁档次62.10％、总铁收回率27.97％的铁精矿，铁精矿含硫7.85％，达不到铁精矿等第对硫含量目标的要求，阐明尾矿中具有磁性的磁黄铁矿在磁选中具有富集效果，需求进行降硫处理。 四、铁精矿浮选降硫 1、活化剂品种断定对磁黄铁矿的活化剂草酸、钠、硫酸铜及硫酸进行单加及组合品种比照，浮选成果表明，硫酸与草酸相对于其他药剂，所得铁精矿降硫效果比较好，因为硫酸报价比较低，因而断定选用硫酸作为铁精矿降硫的活化剂。 2、铁精矿浮选降硫工艺选用硫酸作为活化剂，丁基黄药为捕收剂对铁精矿降硫及归纳收回硫进行实验，实验流程如图5所显现{药剂用量均匀对磁选原矿（镍尾矿），单位为g/t。下同}，实验成果见表4，因为实验成果可见，实验可获得合格的铁精矿和硫精矿。3、硫酸的用量硫酸作为选矿药剂，具有既影响实验目标又影响着选矿设备的两层效果。按实验流程进行一次粗选和一次扫选的硫酸用量实验，实验成果见表5。由表5可见，硫酸用量以450+220g/t为宜。 4、丁基黄药的用量断定硫酸用量450+220+110g/t，对铁精矿进行丁基黄药一次粗选、两次扫选的药剂用量，实验成果见表6。由表6可知，跟着丁基黄药用量的添加，铁精矿硫含量逐步下降，当丁基黄药粗选用量为70g/t时，可得含硫为0.17％的铁精矿，实验成果比较抱负。五、磁-浮全流程闭路实验 归纳上述条件实验，进行了全流程闭路实验。实验流程如图6所显现，实验成果见表7，由表7咱们可得知，磁-浮全流程闭路实验可获得铁档次65.20％的合格铁精矿及含硫22.50％的硫精矿。

主张提示：低档次原矿一般合适炭浆法，金精粉多选用锌粉置换合适。 传统的化法提金工艺首要包含浸出、洗刷、置换(沉积)三个工序。 ①浸出——矿石中固体金溶解于含氧的溶液中的进程。 ②洗刷——为收回浸出后的含金溶液，用水洗刷矿粒表面以及矿粒之间的已溶金，以完成固液别离的进程。 ③置换——用金属锌从含金溶液中使其复原、沉积，收回金的进程。 20世纪以来，从化矿浆中收回金是先进行矿浆的洗刷，然后进行贵液的弄清、除气。从弄清的贵液中沉积金，一向沿袭锌置换法。20世纪60年代以来才开展起来的向矿浆中参加活性炭的“炭浆法”开展很快。跟着对离子交换剂运用的研讨，选用离子交换树脂从化液或化矿浆中吸附金的办法亦具有重要的实用价值。在化液的溶剂萃取提金方面也作过一些研讨。当往化含金液中加人硫酸时，可用来萃取金，萃取率随硫酸浓度的升高而添加。如在2mol/L的硫酸液中进行萃取，还可使金与砷、铁等杂质别离。运用氧代烷氧基磷酸酯从酸盐碱性液中萃取金，萃取目标令人满意;运用钠反萃取也获得了较好的成果等等。 1.化浸金 用含氧的溶液把矿石中的金溶解出来的进程叫化浸出。现在，不管从工艺、设备、办理或操作等方面都已日臻完善。如前所述，金在含有氧的溶液中的溶解，实质上是一个电化学腐蚀进程。 浸出进程中首要运用的药剂是和维护碱两种。 1) 工业上用于化法浸出金的首要有(KCN)、(NaCN)、[Ca(CN)2]和化铵(NH4CN)四种。它们对金的相对溶解能力见表1。在生产中常用的是，它是一种剧毒的白色粉末，产品一般压制成球状或块状。 工业上也有用熔体作为浸出药剂的。它是将、食盐和焦炭混合后在电炉中熔化而成的一种混合物。除了含40%~45%的Ca(CN)2和NaCN以外，还含有一些对化进程有害的杂质，如可溶性硫化物、碳以及一些不溶性杂质等。其特点是报价便宜，但用量大，约为的2~2.5倍。为了消除有害杂质的影响，运用熔体时应进行预先处理。处理办法是通入空气激烈拌和或往溶液中参加适量的铅盐。 在理论上，溶解1gAu只需耗费0.5g，但在实践生产中，的耗费值为理论量的20~200倍，乃至更高一些。耗费量的多少首要取决于矿石中能与起反响的其他成分的含量。 2)维护碱 维护碱首要是为了坚持溶液的稳定性，削减的水解丢失。使碱在化浸出中的参加坚持在浸出槽或者是化原矿的磨矿进程中。当矿石成分杂乱，含有一些比如磁黄铁矿之类对化进程有害的矿藏时，维护碱在磨矿进程中参加，有利于这些有害矿藏氧化或构成沉积除掉。 维护碱可所以和，但更常用的是报价便宜的石灰(氢氧化钙)。如若处理含金碲矿这类需求强碱度的矿石时，仍是用为好。 维护碱的参加量应当适量，一般保持矿浆的pH为10~11即可。此刻，矿浆中CaO质量分数约为0.01%~0.02%。过低晦气于避免水解，过高尽管能促进带负电荷的硅泥絮凝，有利于矿浆沉积和液体净化，但对金的浸出速度有显着的晦气影响。 用石灰作维护碱时，最好以石灰乳的办法参加，有利于进程的操控。 2.固液别离 矿石经化浸出后，产出由含金溶液和尾矿组成的矿浆。为了使含金溶液与固体尾矿别离，需进行洗刷和过滤。一般运用的别离流程包含：化矿浆的浓缩、过滤，再用脱金贫液或水在过滤机上洗刷滤渣后将含金较低的固体，即尾矿抛弃或再处理，而将含金溶液用于金的置换沉积。在固液别离时，要参加洗刷水，洗刷水一般用置换作业排放的贫液或清水。当处理的矿石中有害化的杂质较少时，可选用贫液悉数回来到浸出作业的流程中，此刻一般运用清水作为洗刷水，这样既可进步洗刷功率，又可使化尾矿溶液中浓度下降，削减的丢失，简化污水处理作业。当处理的矿石中有害化的杂质较多时，贫液一般不回来浸出流程中去，而运用部分贫液作洗刷水;此刻如运用清水作为洗刷水，尽管洗刷功率有所进步，但因贫液排放量添加，使贫液中金的丢失量增大，下降了总置换率，添加耗费量，并使污水处理量和本钱增高。 现在洗刷办法有多种，从矿浆中别离含金溶液和尾矿的洗刷办法有倾析洗刷法、过滤洗刷法和流态化洗刷法等。在生产实践中，挑选什么样的洗刷办法和洗刷设备，是关系到能否进步洗刷功率及下降生产本钱的要害。 1)倾析洗刷法 倾析洗刷法广泛运用于北美，它能够分为间歇倾析洗刷法和接连倾析洗刷法。 ①间歇倾析洗刷法。间歇倾析洗刷法一般与间歇拌和化合作运用。它的作业办法之一是化矿浆于弄清槽中弄清后，用带有浮子的虹吸管抽出上层含金弄清液送置换收回金，余下的浓浆抽回拌和浸出槽加NaCN稀溶液再次进行浸出。办法之二是将化矿浆给入稠密机中浓缩，溢流产出的含金溶液送置换金，稠密机中的浓浆抽至拌和浸出槽加NaCN稀溶液再次进行浸出。然后将二次浸出的矿浆送弄清槽或稠密机再处理。如此重复几回，直至洗液中含金达微量停止。 第2次浸出作业产出的含金溶液，一般含金较少，可用作下批质料的一次浸出用，第三次浸出液用作下批质料的二次浸出用，这些溶液经不断运用，直至含金达规则浓度后送沉积金。 稠密洗刷就是选用稠密机对浸出矿浆进行洗刷的进程，将浸出矿浆或待洗矿浆在给人稠密机的一起，用很多的洗水冲稀洗刷，固体颗粒在稠密机内自行沉降。浓缩后的矿浆耙到排矿口随底流排走(或排到下台稠密机再次洗刷)，上部清液中的已溶金随溢流进人金的沉积工序而被收回，或作为上一级的洗刷水。 现在国内外化厂用于洗刷的稠密机品种较多，若按稠密机的层数可分为单层和多层;若按传动办法又可分为中心传动式和周边传动式。近年来，国内还引入和拷贝了一种新式稠密机，即高效稠密机。不管脱水或洗刷，高效稠密机的作用都要比同规格的单层稠密机高出2~3倍。假如加絮凝剂之后，其作用要高出5倍以上。 不管选用什么类型的稠密机，只需用于洗刷，就很少用单层单台，一般都是多台单层串联或多层稠密机组成的多级逆流洗刷。图1就是一个由三台单层稠密机组成的三级逆流洗刷的流程图。 间歇倾析洗刷法因为作业进程时间长，所用溶液数量多，设备占地面积大等缺陷，在工业上运用很少。 ②接连倾析洗刷法。接连倾析洗刷法是国内外广泛运用的办法之一。它是以矿浆和洗液呈逆向运动的原理进行的，在国外称接连逆流倾析洗刷法(图2)。此法是将矿浆和洗(贫)液从相对的方向供入稠密机中并对流进入一级稠密机，以完成矿浆的洗刷和固液别离。故稠密机是接连逆流倾析作业的首要设备。为此，国外已运用的最大浓缩机直径达150~180m。运用的稠密机有单层的和多层的。

高炉冶炼锰铁尽管与冶炼生铁有许多共同点．但更有其自身的特点。最大的不同点是锰比铁难还原。锰的回收率可以在60～90%的范围波动，而不象生铁冶炼时，铁几乎全部还原到产品中去。根据这一特点，决定了冶炼锰铁时提高锰的回收率对产量、质量、消耗和成本都有重要的多用。因此，提高锰的回收率是锰铁生产的一项重要的技术政策。 一、提高锰回收率的重要意义 （一）降低锰矿消耗 提高锰的回收率，可以大幅度地降低锰矿消耗，节约贵重的锰矿资源，这是高炉冶炼锰铁的一大特点。在不用金属附加物的情况下，高炉冶炼生铁的矿比取决于入炉锰矿的平均品位，而锰铁的矿比则取决于入炉的平均含锰量和锰的回收率。计算公式如下：            （1） 式中Q矿－矿比，kg／t      650－标准锰铁的锰量，kg/t      Mn－炉矿平均含锰量，%      ηMn－锰的回收率，% 1990年新余钢铁厂入炉平均古锰26.92%．锰的回收率平均为85.53%．而60年代初平均回收率为65%。按(1)式计算，由于锰回收率的提高，单位产品可降低锰矿消耗892kg/t，相当于每提高锰回收率1%．可降低锰矿消耗44.6kg/t；按年产17万t产量计，则可节约锰矿15.16万t。 （二）降低焦比 提高锰的回收率，可以大幅度地降低入炉焦比，这是锰铁高炉区别于生铁高炉的又一特点。在不用金属附加物时，生铁焦比仅取决于焦炭负荷和矿石品位；而锰铁焦比则要取决于焦炭负荷、矿石品位和锰的回收率。其计算公式如下：        （2） 式中k－入炉焦比，kg/t     Q－焦炭负荷，t/t 1990年新余钢厂高炉平均负荷为1.607t/t，其它条件同前，按(2)式计算．1990年入炉焦比为1758kg/t；如按60年代初平均锰回收率为65%计算，其焦比为2312kg/t，仅回收率提高一项就使焦比降低了554kg/t，相当于在现有原料条件下，每提高回收率1%．降低焦比27.7kg/t。 （三）提高产量 高炉产量的计算公式如下：       （3） 将(2)式代入可得锰铁高炉产量计算式：       （4） 式中Qy－年产量，t／y     365－日历作业天数，d/y     V－高炉有效容积，m3     I－冶炼强度，t/m3·d     η－休风率，% 1990年高炉休风率为1.72%．冶炼强度为1.085t/ m3·d其它条件同前，按(3)计算，由于回收率提高比60年代初增产41294t／d，增产率31.51%。相当于每提高回收率1%，高炉增产1. 57%。 （四）提高锰铁质量 提高锰的回收率，即在相同原料条件下，提高锰铁古锰量，降低音磷量，从而提高了锰铁质量。1990年本厂锰铁平均含［Mn］＝67.28%，［P］＝0.454%，如果以60年代初65%的回收率计算，锰铁成分将变为［Mn］＝62.35%，［P］＝0.570%。 （五）增加效益 按前所述计算结果，由于回收率提高， 1990年和60年代初比较，以年产17万t锰铁计，现行锰矿平均价格为421元/t（含进口锰矿），焦斑为244元/t。其效益为： a   年节焦降低成本总额：        17×0.654×244＝2298万元 b   年节约锰矿降低成本总辆：   15.16×421＝6382万元 两项合计，降低消耗共计降低成本8682万元／a，相当于每提高1%的回收率，降低成本25.53元/t，由于回收率的提高，克服了原材料提价因素对企业经营效益的影响，使企业站稳了脚跟。 我国锰矿资源中，贫杂锰矿多，富矿少，随着钢铁工业的发展，锰矿供需矛盾突出，高炉用矿逐年贫化。提高锰的回收率，可以大幅度地节约锰矿消耗，可在一定程度上和锰矿供需矛盾。 二、提高锰回收率的主要措施 为了提高锰的回收率，必须弄清高炉冶炼锰铁时，锰在铁、渣和炉尘中的分配情况，查明锰在高炉生产过程中流失的去向，以便采取技术对策（表1）。 表1  1964年8月21－31日1#炉锰的平衡收入量铁中量渣中量炉顶损失其他合计化学损失机械损失823.115t593.691138.0966.39154.24830.689823.115100%72.12416.800.7766.593.71100 表l说明，以Mn形式流失于渣中的化学损失占入炉总锰量的16.80%，占流失总量的60.27%，其次为炉顶损失。这为制定提高锰回收率的措施指明了方向。 （一）降低渣中MnO 锰在渣中的化学损失可用下式计算：            （5） 式中Mn失－锰在渣中的化学损失，kg/t     O渣－渣量，kg／t     55和71－分别为Mn和MnO的分子量 从上式可以看出，锰在渣中的化学损失与渣量和渣中MnO均成正比。矿石越贫、渣量越大，越要降低渣中MnO。主要措施： 1、改进选渣制度。目前本厂渣中MnO降到4～5%的水平，在国内外属领先地位。各个时期炉渣CaO/SiO2、MgO、MnO变化见表2。 表2  炉渣CaO/SiO2、MgO、MnO变化时  期CaO/SiO2MgO（%）MnO（%）1960－1969年1.18～1.341.91～5.4612.31～17.831969－1979年1.34～1.416.24～7.128.20～9.761980－1990年1.40～1.528.56～9.974.04～5.31 2、改进炉料结构。采用生石灰作溶剂(1973年起)，生产高CaO/SiO2、高MgO锰烧结矿(1980年起)。 以上措施的主要作用在于改善炉况顺行和改善炉内成渣条件，以促进锰的还原。 3、提高炉缸温度。锰在高炉内全部靠直接还原，消耗热量大，需要维持充足的炉温和充沛的热量。 提高炉渣CaO/SiO2和MgO，可以提高炉渣溶化温度，有利于提高炉缸温度。 提高风温。60年代初厂风温为745～931℃，1965年起，风温提高到年平均1000℃。 采用富氧鼓风。富氧鼓风能有效地提高炉缸温度．降低炉顶温度，1982年起利用转炉余气补充少量富氧。 从整个措施来看，提高CaO/SiO2和MgO，需要增加一定的渣量，但降低渣中MnO又臧少渣量，同时，由于锰回收率的提高又可降低渣铁比。倒如1979年4季度开始采取低MnO操作，其入炉矿的含Mn量与1979年和1982年大致相当，其渣量比较如表3。 可见降低渣中MnO，起到了减步渣量和降低炉渣中含锰量的双重作用。目前，通过降低MnO，使锰在渣中的化学损失降低到了10%左右。 表3  不周氧化锰时的渣量比较年份矿石含Mn(%)CaO/SiO2MgO（%）MnO（%）渣铁比（Kg/t）197822.531.416.428.202389198225.901.489.414.651965 （二）降低炉顶损失 锰在炉顶的损失，主要表现为机械吹损。降低炉顶损失的措施主要是： 1、锰矿水洗过筛，减少入炉粉末； 2、锰烧结矿槽下过筛，减少入炉料的含粉率。 通过这些措施，1984年．炉尘灰出量降到150kg/t，使炉顶损失降到4%以下。 （三）减少渣中机械损失 渣中机械损失，是将已还原出来的锰与铁一起混夹在炉渣中的损失。减步这部分损失的主要措施如下： 1、在铁口渣沟中设回收坑，创造渣中锰铁的沉降条件； 2、在渣场设置回收坑，回收渣缸中的锰铁； 3、人工手检炉前干渣的锰铁。 通过这些措施，使渣中机械损失降到了0.4%的水平。 三、结束语 （一）提高锰的回收率，是高炉冶炼锰铁的核心问题。回收率每提高l%，可以降低焦比27.7kg/t，降低矿比44.6kg/t，增产1.57%，降低成本25.53元／t。并可提高产品质量。 （二）锰的损失主要是以MnO形式进入渣中的化学损失，其次是炉顶损失和渣中机械损失。 （三）降低渣中Mn0是提高回收率的主攻方向，采用高CaO/SiO2、MgO渣操作，是降低渣中Mn0的有效措施。新余钢厂渣中Mn0降至4～5%的水平，在国内外属领先地位。 （四）在锰矿贫化，渣量大的情况下，新余钢厂回收率达到85%，在国内领先。渣量越大，越要降低渣中Mn0。下一步的努力方向应将MnO控制在3.5～4.5%，使其平均值控制在4%左右，使该项损失控制在10%以内。

我国磷资源日趋枯竭，越来越制约我国磷肥及磷化工的生产和发展，开发利用北方低品位磷资源意义重大，势在必行。 北方大部分磷矿属磁铁矿（含钛磁铁矿）—磷灰（块）岩型矿石，特点为中高品位磁铁矿、低品位磷矿与低品位钛铁矿共生，含有少量硫钴矿。磷、钛铁矿易选，但选矿成本高，多数选矿厂只磁选回收磁铁矿，而将磁选尾矿丢弃，资源浪费现象严重。       从上世纪80年代起，我院对北方低品位磷矿开展了选矿试验研究，取得了很好的成果。 河北省丰宁县招兵沟铁磷矿矿石类型较为简单，主要为钛磁铁磷灰石矿石，矿石结构为细粒～中粒变晶结构和细粒～中粒花岗变晶结构，矿石稳定性较好。主要矿物为磁铁矿、钛铁矿、磷灰石，其中含有少量硫钴矿。磷品位较低。 2003年，我院对招兵沟铁磷矿进行了磷、钛铁、硫钴资源综合选矿试验研究，研制出适合该矿矿石性质的AW-10新型高效磷矿捕收剂；确定了常温无碱浮选回收磷矿物、重－磁选联合工艺回收钛铁矿物、浮选工艺回收硫钴矿物的选矿工艺路线。 磷矿物实验室闭路流程试验选矿指标为：磨矿细度-200目含量47%，浮选温度为20℃，原矿品位P2O5 3.34 % ，精矿产率9.75%、品位 P2O5 33.18 %、回收率96.77 %。钛铁矿物重选选矿试验标为：原矿品位TiO2 4.50%～6.64%、TFe10.13%～12.51%, 精矿产率4.59%～8.39%、品位TiO2 42.53%～42.98 %、TFe39.46%～39.87 %，TiO2回收率43.38%～54.33%。重选钛精矿经中强磁场磁选，最终钛铁精矿品位 TiO245.50 %。硫钴实验室流程试验选矿指标为：原矿品位Co 0.0114%、S有效1.07%， 精矿产率1.52%，精矿品位 Co 0.4117 % 、S有效 44. 76 %， Co回收率53.49%、S有效回收率 63.31%。 2005年至2008年，我院将此成果成功地用于20万t/a和300t/a选矿厂的工业生产，取得了很好的选矿技术指标，实现了低品位磷、钛铁、硫钴矿物综合回收利用产业化。 20 万t/a浮选车间生产流程考查选矿指标为：磨矿细度-200目47%，浮选温度为25℃，原矿品位P2O5 3.84% ，磷精矿产率9.68%、品位P2O537.88% 、回收率95.49 %。300t/a选矿厂浮选车间生产流程考查选矿指标为：磨矿细度-200目31.90%，浮选温度为14℃，原矿品位P2O5 3.02% ， 磷精矿产率5.71%、品位P2O538.19%、回收率72.21%。钛工业生产调试流程考查指标为：入选原矿品位TiO27.02%、磨矿细度-200目，含量39.65%，高品位精矿产率2.94%、品位TiO243.41%、回收率18.18%；低品位精矿产率9.97%、品位TiO223.61%、回收率33.53%。硫、钴工业生产流程考查指标为：原矿品位Co 0.0073%、S有效0.20%，精矿品位Co 0.3691%、S有效 39.31%，尾矿品位Co 0.0051%、S有效0.053%；精矿产率按Co计算0.60%、按S有效计算0.37%；Co回收率30.34%、S有效 回收率72.72%。 综合回收磷、钛铁、硫钴矿物，还可以使磁铁矿入选品位由TFe12%以上降到TFe9%～10%，扩大资源储量；选矿厂每年减少尾矿排放量10%以上，相当于固体尾矿80多万t/a，从而降低了矿区尾矿污染，减少了尾矿坝的安全隐患。 招兵沟磷矿浮选采用的zn128捕收剂，无毒、无污染，具有很好的生物降解性能，有利于环境保护。该成果解决了浮选矿浆需要加入大量碳酸钠调整矿浆pH值的问题；降低了浮选温度，实现了常温浮选，领先国际水平。 对招兵沟铁磷矿中低品位磷、钛铁、硫钴的综合选矿加工利用研究，不仅使企业具有经济效益，而且减少了环境污染，解决了就业问题，还具有良好的环境和社会效益，起到了行业示范作用。该项研究对我国北方铁磷矿综合利用和可持续发展具有深远意义。

锌粉置换法是在锌丝置换法的基础上发展起来的，是现在从化含金贵液中提金的首要办法。    锌粉置换工艺进程是由贵液净化、脱氧和锌粉置换三个作业组成。    净化作业   该作业意图是铲除贵液中的固体悬浮物，防止其进入置换作业，影响置换作用和金泥质量，因而生产中要求净化后贵液中悬浮物含量越低越好。    净化所用设备可分两类：一为真空吸滤式的，如板框式真空过滤器；另为压滤式的，如板框压滤机，管式过滤器及星形过滤器等。    脱氧作业   贵液中的溶解氧对锌置金是有害的，所以有必要脱除。置换所用的设备为真空脱氧塔，其真空度一般在680～720毫米柱，可使贵液中含氧量降到0.5克/米3以下。    锌粉置换作业   该作业由两部分组成，即锌粉增加和置换部分。锌粉增加要求增加量精确，增加敏捷、接连，尽量防止锌粉氧化和受潮结块。锌粉增加是由锌粉加料机和锌粉混合器联合完结的。锌粉增加有胶带运输机、圆盘给料机及各种振荡式加料机。混合器要求带有液面操控设备。    当锌粉参加贵液中，置换反响便开端进行，由置换机完结终究的置换和金泥过滤。常用的置换机为板框式压滤机、置换过滤机或布袋置换器等。    净化、脱氧和置换作业在生产工艺组织的应接连进行，防止中间连续，贵液从净化到脱氧首要是靠真空抽吸而转送，而脱氧后的贵液进入置换是由对空气密封的水泵扬送，整个锌粉置换体系对外部空气的个密封体系，漏气将损坏该体系的正常作业。

中国北方河北丰宁三赢公司的丰宁招兵沟低品位磷矿属变质型矿床，磁铁矿（含钛磁铁矿）－磷灰石型矿石。其特点为中品位磁铁矿、低品位磷矿与低品位钛铁矿、超低品位硫钴等共生。为使招兵沟铁磷矿中的磷、钛、硫钴等资源得到合理的综合回收利用，开展了从磁选尾矿中选矿回收磷、钛、硫钴的实验室选矿试验研究，确定了合理的综合回收选矿工艺流程。 根据实验室选矿试验研究成果，改扩建了原矿处理能力为30万t/a老选厂，新建了原矿处理能力为300万t/a的新选厂，综合回收招兵沟铁磷矿中的磁铁、磷、钛铁、硫钴矿物。确定了常温无碱浮选回收磷矿物、合理的重－磁选联合工艺回收钛铁矿物、浮选工艺回收硫钴矿物的选矿工艺路线。 一、矿石性质 河北省丰宁县招兵沟铁磷矿矿石类型较为简单，主要矿石矿物为磁铁矿、钛铁矿、磷灰石等。脉石矿物主要有辉石、角闪石、黑云母、斜长石等。 矿石结构主要为中粒半自形粒状结构、花岗变晶结构，其次有片柱状变晶结构、陨铁结构、平行连晶结构、固溶体结构。矿石构造主要为块状构造、片麻状、条带状、网状构造。矿石自然类型一般为斑杂状钛磁铁矿石、斑杂状磁铁矿矿石、块状钛磁铁矿矿石、块状磁铁矿矿石、片麻状磁铁磷灰石矿石和片麻状钛磁铁磷灰石矿石。 矿石工业类型可分为钛磁铁磷灰石矿石、磁铁矿矿石、钛磁铁矿矿石和磁铁磷灰石矿石。 矿石中含TFe 10%～20%、含P2O5品位平均为3%±，含TiO2 5%±；铁与钛及磷的含量一般成正比关系。磷、钛、硫钴品位较低。 该矿一直以选铁为主，对选铁尾矿中的其他有用组分未能综合回收，可回收利用的低品位磷、钛、钴等作为尾矿抛弃。由于该矿矿石结晶较好，适宜采用阶段磨矿阶段选矿的综合回收工艺，其选铁尾矿中的主要元素含量见表1。 表1  选铁尾矿多项分析结果二、磷的综合回收 磷矿浮选采用的AW－10捕收剂，该药剂不仅无毒、无污染，而且还有很好的生物降解性能，有利于环境保护。该成果解决了浮选矿浆需要加入大量的碳酸钠调整矿浆pH值的问题；降低了浮选温度，实现了常温浮选，对节约能源、降低选矿成本做出了很大贡献。依据试验确定的工艺流程，设计建成了处理能力30万t/a原矿的磷浮选车间，并于2005年9月投产，生产出了高品质的磷精矿。工业调试改造后确定了磁选尾矿经旋流器脱水，一段开路磨矿，磨细度.074mm(－200目)含量50%±5，一次粗选一次扫选二次精选、中矿顺序返回的常温浮选工艺流程（图1）。图1  磷回收生产数质量流程 工业生产采用常温浮选工艺回收磷矿物，浮选矿浆不需要加温、加碱。浮选药剂均为常规、无毒、无污染的产品。浮选药剂制度简单，仅加入了水玻璃调整剂和浮选捕收剂。 流程考查指标为：入选原矿品位P2O5 3.84%，磷精矿品位P2O5 37.88%、Fe2O3 1.50%、MgO 0.96%，磷精矿回收率95.49%。 采用的选磷捕收剂AW－10，是合理开发利用招兵沟磷矿这一易选磷灰石，提高企业经济效益的关键。该捕收剂必须具备原料来源广、价廉、无毒、选择性及捕收能力好等特点，并能克服使用氧化石腊皂类的捕收剂价高，泡沫粘、精矿不易后处理等缺陷。捕收剂主要由两部分组成，第一部分（占80%）采用化工、油脂厂废料作原料，变废料为有用产品，因此也减少了相关行业造成的环境污染。但单独作为捕收剂用量较高，矿浆粘性大。第二部分（占20%）是一种阴离子型活性助剂，具有增溶、分散、乳化、发泡和润湿渗透作用，能显著促进脂肪酸类捕收剂的高度分散溶解，从而增加主体捕收剂被目的矿物吸附的浓度，降低选择性好的捕收剂为达到浮选必须的临界胶束浓度而需要的用量，使得主体捕收剂在较宽的介质中和较低的温度下具有良好的分散溶解性。该助剂还具有发泡性能好、泡沫性脆的特点。因而采用AW－10捕收剂能够实现招兵沟磷矿常温、无碱浮选，并且精矿沉淀浓缩性能好。另外，该活性助剂有很好的生物降解性能，对矿山实际产生尾矿水的分析结果（表2）表明：尾矿水中的COD含量较上一生产工序磁选尾矿水，降低了将近一半。在捕收剂中引入该助剂后，极大减轻了水质污染，有利于环境保护。 表2  尾矿水水质主要分析结果（mg/L）三、钛的综合回收 丰宁铁磷矿中的伴生钛铁矿，结晶程度较好、粒度较粗大。根据其矿石性质、选矿规模、设备投资、选矿成本以及环境保护等因素，确定采用重－磁选工艺综合回收该矿中的钛铁矿。工艺路线为：螺旋溜槽抛尾→摇床粗选→钛铁粗精矿→磨矿[磨矿细度为 工业生产流程考查指标为：入选品位TiO2 7.02%、磨矿细度图2  钛回收生产数质量流程 该选矿工艺流程及设备简单、动力消耗少，综合回收利用有很好的经济效益，符合国家矿产资源利用和发展循环经济的政策。 四、钴的综合回收 丰宁招兵沟磷铁矿中的钴，主要和硫铁矿共生在一起。黄铁矿结晶较好、粒度较粗大、可选性较好，属易选矿石。硫钴选矿的技术路线为浮选，工艺流程为一次粗选三次精选，中矿顺序返回（图3）。采用选硫化矿常规选矿药剂：硫酸、丁基黄药、2#油。图3  钴回收生产数质量流程 该工艺工业生产流程指标为：选铁、磷、钛后的尾矿品位为Co 0.0073%、S有效0.20%，精矿品位Co 0.3691%、S有效39.31%，尾矿品位Co 0.0051%、S有效0.053%；精矿产率按Co计算0.60%、按S有效计算0.37%；Co回收率30.34%、S有效回收率72.72%。五、结论 通过对研究成果在招兵沟铁磷矿选矿厂的实施，综合回收了国家有限的磷、钛铁、钴等资源，减少了全选厂的尾矿排放量10%以上，选矿过程无环境污染，符合我国可持续发展战略对磷矿和磷肥工业立足国内资源的要求；符合国家资源与环境及循环经济政策。 丰宁县招兵沟铁磷矿采用浮选工艺回收磷矿物，采用重—磁选工艺回收钛矿物，浮选回收钴，企业经济效益显著。对资源综合回收利用，有效扩展资源储量，发展循环经济起到了行业科技示范作用。

一、锰元素及其用处 锰，是瑞典化学家、的发现者社勒于1774年从软锰矿中发现的。其时，这种软锰矿通称为“Manganese”，社勒就用这姓名作为新元素的姓名，即“锰”。它的化学符号是Mn，它的原子序数是25，是一种过渡金属。 锰是银灰色的金属，很象铁，但比铁要软一些。假如锰中含有少数的杂质——碳或硅，便变得十分坚固，并且很脆。不过，纯洁的金属锰的用处并不太广，由于它比铁还易生锈，在湿润的空气中，没一瞬间便变得灰蒙蒙的，失去了光泽——表面生成了一层氧化锰。再说，锰的熔点又比铁低，机械强度不如钢铁，而报价又比钢铁贵得多，因而人们几乎不出产金属锰，而很多出产钢铁。 锰最重要的用处是制作合金——锰钢。锰钢的脾气十分乖僻而风趣：假如在钢中参加2.5—3.5%的锰，那么所制得的低锰钢几乎脆得象玻璃相同，一敲就碎。但是，假如参加13%以上的锰，制成高锰钢，那么就变得既坚固又赋有耐性。高锰钢加热到淡橙色时，变得十分柔软，很易进行各种加工。其他，它没有磁性，不会被磁铁所招引。现在，人们很多用锰钢制作钢磨、滚珠轴承、推土机与掘土机的铲斗等常常受磨的构件，以及铁轨、桥梁等。上海新建的文明广场观众厅的房顶，选用新颖的网架结构，用几千根锰钢钢管焊接而成。在纵76米、横138米的扇形大厅里，中间没有一根柱子。由于用锰钢作为结构材料，十分健壮，并且用料比其他钢材省，均匀每平方米的房顶只用45公斤锰钢。1973年兴健的上海体育馆(包容一万八千人)，也相同选用锰钢作为网架房顶的结构材料。在军事上，用高锰钢制作钢盔、坦克钢甲、的弹头号。炼制锰钢时，是把含锰达60一70%的软锡矿和铁矿一同混合治炼而成的。 除了锰钢外，锰钢也是重要的锰合金，锰钢含有30%的锰，具有很好的机械强度。由84%的钢、12%的锰和4%的镍组成的“孟加臬”合金(又叫锰镍铜齐)，它的电阻随温度的改动很小，被用来制作精细的电学仪器。 锰的重要化合物是二氧化锰。在大自然中，便有很多天然的二氧化锰——软锰矿。人们早在远古时代便知道软锰矿了。二氧化锰是黑构色的粉末。干电池中那些黑色的粉末，就是二氧化锰。二氧化锰可以催化油类的氧化效果，人们常在油漆中参加它，以便加快油漆枯燥的速度。人们在制作玻璃时，常往里参加二氧化锰，由于它能消除玻璃的绿色，使绿色玻璃变得无色通明。 锰的另一重要化合物是(俗称“灰锰氧”)。是紫色针状晶体。只需参加一点儿，便足以使一大桶水变成紫色。是很强的氧化剂，能灭菌。在公共场所的茶缸旁，常放着一桶紫色的消毒用水，人们称之为“灰锰水”，其实，这就是溶液，浓度为千分之一。不过，这种水不能喝进肚里，由于它有催吐效果，在医学上用作洗胃剂和催吐剂。在分析化学上，常用作氧化剂，闻名的法就是用它作滴定液进行化学分析的。被复原后，常变成二氧化锰。“灰锰水”用完后，底下常有些黑色的渣子，那就是二氧化锰。 此外，碳酸锰是重要的白色颜料，俗称“锰白”，而硫酸锰在农业上，则用作种子催芽剂或作“锰肥”——微量元素肥料。 在动植物体中，锰的含量一般不超越十万分之几。但红蚂蚁体内含锰竟达万分之五，有些细菌含锰乃至达百分之几。人体中含锰为百万分之四，大部分散布在心脏、和脏。锰首要是影响人体的成长、血液的构成与内分泌功用。 在大自然中，锰是散布很广的元素之一，约占地壳总原子数的万分之三。最重要的锰矿是软锰矿和硬锰矿。尽管海水中含锰量很少，但在海洋深处的淤泥中，含锰却达千分之三。有人预言，在不久的将来，人们将从海底挖掘锰矿。 二、电解锰与金属锰 金属锰的提炼办法首要有热法(火法)和电解法(湿法)两种，热法出产(金属锰)纯度不超越95～98%，而纯的金属锰则是由电解法制备(电解金属锰)，其纯度可达99.7～99.9%以上。现在，电解法出产已成为金属锰出产的首要办法。 电解金属锰是用锰矿石经酸浸出取得锰盐，再送电解槽电解分出的单质金属。外观似铁，呈不规则片状，质坚而脆，一面亮光，另一面粗糙，为银白色到褐色，加工为粉末后呈银灰色;在空气中易氧化，遇稀酸时溶解并置换出氢，在略高于室温时，可分解水而放出。 三、电解锰的牌号及分类 电解金属锰按其锰及杂质含量的不同分为四个牌号(表1)FormatImgID_0MnCSPSiFeSeⅠⅡ≥≤DJMn99.999.9 DJMn99.899.80.020.030.0050.0050.010.030.06DJMn99.799.70.040.050.0050.0150.010.030.1DJMn99.599.50.080.10.010.010.050.15四、电解锰的效果及其出产工艺 电解锰的纯度很高，它的效果是添加合金属材料的硬度，使用最广的有锰铜合金、锰铝合金，锰在这些合金中能进步合金的强度、耐性、耐磨性和耐腐蚀性，电解锰首要直销于不锈钢的出产。 金属锰的出产办法有两种。一种是选用电解法，所得产品为电解金属锰;另一种是以富锰矿及高硅锰硅合金为质料，用电炉脱硅精粹法出产，产品称金属锰。后者含锰稍低(Mn93%～97%)，含铁较高(Fe≈2.0%)。金属锰一般用作冶炼低碳优质钢的合金添加剂，或用作有色金属合金的合金剂。产品计划有必要依据产品需求，经过计划比较进行优选断定。规划规划首要是依据矿石资源、电力直销和市场需求断定。现在用于不锈钢的多是电解锰。  工艺流程：常以含锰较低(Mn20%～23%)的碳酸锰矿为质料，经破碎、磨细成矿粉，参加已有回来阳极液的浸取罐中，加硫酸、通入蒸汽加热近于欢腾，使矿粉中的锰浸取进入溶液，参加适量缓冲剂硫酸铵，并在酸性矿浆中参加二氧化锰粉除铁，再通入液或参加石灰乳使矿浆成中性(pH≈7)，固液别离去除残渣，往滤液中参加硫化剂(二甲基胺荒酸钠，(CH3)2NCS2Na，简称SDD)或乙硫氮净化，使镍、钴、铁等离子成硫化物形状堆积分出，经第2次固液别离除掉硫化渣，参加添加剂(SeO2或SO2：)，即得合格电解液。电解时，合格电解液接连不断地参加电解槽，经通电电解至必定时刻(一般为24h)，取出附有电堆积锰的阴极板(一起放入洁净的阴极板，使电解接连进行)，经钝化、水洗、烘干后，将金属锰剥下，即为制品。电解时电解液穿过隔阂布进入阳极房，经过假底溢流出电解槽，此液称阳极液，经搜集后回来浸取罐，供浸取锰矿用。

锰　　锰是一种灰色金属，质坚而脆，密度7.4，熔点1244℃，沸点2097℃。锰有四种同素异形体，晶体结构随温度而改变。α锰在710℃以下是安稳的，呈体心立方晶格；710℃以上转变为β锰，是稍杂乱的立方形晶格；升温至1070℃就呈现γ锰，是面心立方晶格；到了1140℃就转变为δ锰，又是体心立方晶格。金属锰在湿润的氧气或空气中，象铁相同焚烧。锰在稀酸中溶解，构成二价的盐并发作；在加热的情况下，锰与氟、氯、等气体发作反响。　　在自然界中已知的含锰矿藏约有150多种，别离属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、盐类、钨酸盐类、磷酸盐类等。但含锰量较高的矿藏则不多，常见的锰矿藏首要有：　　(1)软锰矿，四方晶系，晶体呈细柱状或针状，一般呈块状、粉末状集合体。色彩和条痕均为黑色。光泽和硬度视其结晶粗细和形状而异，结晶好者呈半金属光泽，硬度较高，而隐晶质块体和粉末状者，光泽昏暗，硬度低，密度在5左右。软锰矿首要由堆积效果构成，为堆积锰矿的首要成分之一。在锰矿床的氧化带部分，一切原生贱价锰矿藏也可氧化成软锰矿。软锰矿在锰矿石中是很常见的矿藏，是炼锰的重要矿藏质料。　　(2)硬锰矿，单斜晶系，晶体罕见，一般呈钟乳状、状和葡萄状集合体，亦有呈细密块状和树枝状。色彩和条痕均为黑色。半金属光泽。硬度4～6，密度4.4～4.7。硬锰矿首要是外生成因，见于锰矿床的氧化带和堆积锰矿床中，也是锰矿石中很常见的锰矿藏，是炼锰的重要矿藏质料。　　(3)水锰矿，单斜晶系，晶体呈柱状，柱面具纵纹。在某些含锰热液矿脉的晶洞中常呈晶簇产出，在堆积锰矿床中多呈隐晶块体，或呈鲕状、钟乳状集合体等。矿藏色彩为黑色，条痕呈褐色。半金属光泽。硬度3～4，密度4.2～4.3。水锰矿既见于内生成因的某些热液矿床，也见于外生成因的堆积锰矿床，是炼锰的矿藏质料之一。　　(4)黑锰矿，四方晶系，晶体呈四方双锥，一般为粒状集合体。色彩为黑色，条痕呈棕橙或红褐。半金属光泽。硬度5.5，密度4.84。黑锰矿由内生效果或蜕变效果而构成，见于某些触摸告知矿床、热液矿床和堆积蜕变锰矿床中，与褐锰矿等共生，也是炼锰的矿藏质料之一。　　(5)褐锰矿，四方晶系，晶体呈双锥状，也呈粒状和块状集合体产出。矿藏呈黑色，条痕为褐黑色。半金属光泽。硬度6，密度4.7～5.0。其他特征与黑锰矿相同。　　(6)菱锰矿，三方晶系，晶体呈菱面体，一般为粒状、块状或结核状。矿藏呈玫瑰色，简单氧化而转变成褐黑色。玻璃光泽。硬度3.5～4.5，密度3.6～3.7。由内生效果构成的菱锰矿多见于某些热液矿床和触摸告知矿床；由外生效果构成的菱锰矿很多散布于堆积锰矿床中。菱锰矿是炼锰的重要矿藏质料。　　(7)硫锰矿，等轴晶系，常见单形有立方体、八面体、菱形十二面体等，集合体为粒状或块状。色彩钢灰至铁黑色，风化后变为褐色，条痕呈暗绿色。半金属光泽。硬度3.5～4，密度3.9～4.1。硫锰矿很多呈现在堆积蜕变锰矿床中，是炼锰的矿藏质料之一。　　金属锰的冶炼办法有电炉熔炼法、铝热还原法和电解法。锰首要用于炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用作出产高温合金、不锈钢、有色金属合金和低碳高强度钢的添加剂；其间绝大部分用于出产铝锰合金、不锈钢和不锈钢焊条等。二氧化锰是制作干电池的重要质料。　　我国锰矿资源散布不平衡，矿床规划多为中、小型，矿石质量较差且以贫矿为主，矿石物质组分杂乱，矿床多属堆积或堆积蜕变型，挖掘条件杂乱。我国现已查明的锰矿区散布于全国21个省、市、自治区，其间以广西和湖南最为重要，其次是贵州、云南、四川、辽宁、湖北和陕西。我国锰矿储量比较会集的区域有8个：(1)桂西南区域，包含大新、靖西、天等、德保、扶绥等县。(2)湘、黔、川三角区域，包含湖南花垣、贵州松桃、四川秀山等区域。(3)贵州遵义区域，包含遵义市和遵义县。(4)辽宁向阳区域。(5)滇东南区域，包含砚山、文山、建水、石屏、蒙自、开远和个旧等县（市）。(6)湘中区域，包含宁乡、益阳、湘潭、湘乡、邵阳、邵东、新邵、桃江、涟源县（市）。(7)湖南永州－道县区域，首要有永州东湘桥和道县后江桥两个锰矿。(8)陕西汉中-大巴山区域，包含陕西的汉中、西乡、、宁强、镇巴和四川的城口等县（市）。以上8个区域的保有锰矿储量占全国总保有储量的82%，是我国锰矿业的重要质料基地。

梅山铁矿选矿厂是年设计处理原矿250万t，实际为165万t的大型选矿厂，每年大约有22%～23%尾矿从矿石中分离出来，这些尾矿主要是来自重选作业中振动溜槽和跳汰机的抛尾。其中＋0.3mm是干式粗粒级尾矿（通称废石）；－0.3mm为湿式细粒尾矿（称尾砂），主要来自2～0mm粒级原矿的浓缩锥斗溢流；2～0mm粒级跳汰重选前浓缩斗溢流；磁选精矿永磁脱水槽溢流；12～0mm粒级精矿分级机溢流；尾矿分级机溢流。尾砂产率在7%（占原矿）左右，含铁量在20%～23%，主要成分为磁铁矿、菱铁矿、石英、方解石、黄铁矿矿和高岭土，尾砂矿物组成见表1。其中－0.074mm粒级占80%左右，铁主要分布在－0.074mm粒级中，磁性铁和碳酸铁含量分别为28.73%和35.35%。   表1  尾砂矿物组成                            （%）矿物磁铁矿菱铁矿赤铁矿黄铁矿方解石高岭石石英长石磷灰石白云石质量分数10.316.055.65.213.4213.7215.427.01.09.7       1991年8月选矿厂建立了尾砂再选系统，利用磁选法回收细粒尾矿中的铁矿物，用强磁选机（场强为191kA/m）对尾砂进行再选（1次）。经生产可获得含铁57.8%、含硫0.4%的合格铁精矿，尾矿品位可降至19.39%以下，总尾矿品位降低了2%。按年处理原矿180万t计，每年可从抛弃的尾矿中回收0.9万t铁精矿，年经济效益150多万元。

现代钢铁生产过程产生了大量尘泥，对生产现场及周边环境有较大危害，必须进行无害处理。这些尘泥中，有价元素Fe和有害杂质S，P，K等往往并存，故一般统称为含铁尘泥，它包括高炉瓦斯灰（泥）、转炉红尘、电（转）炉除尘灰、冷（热）轧污泥、轧钢氧化铁鳞、烧结尘泥、出铁场集尘、含油铁屑等等。随着国家对资源和环境问题的日益重视，开展含铁尘泥无公害综合利用的研究，将产生很好的经济效益和社会效益。 作为含铁尘泥的主要品种，高炉瓦斯灰（泥）来自炼铁过程中随高炉煤气一起排出的烟尘。它与天然矿石的性质有着明显的差别，细粒矿物在高温作用下熔融在一起，极易包裹脉石矿物，其成分更为复杂，有价元素的回收率较低，目前，国内外处理高炉瓦斯灰的方法大致有3种：①直接外排堆存，易造成环境污染，大型钢铁企业已基本淘汰该方法；②直接利用，返回烧结或球团配料，被国内许多钢铁企业采用，但瓦斯灰有害杂质如K，Na，Zn，S，P等一般较高，配人烧结或球团矿，降低高炉利用系数，从而影响炼铁的经济技术指标；③综合回收，提取有价元素。目前，从瓦斯灰提取铁及碳等有价元素是重要的发展方向。 在自然界，存在一大类弱磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿，难以通过普通磁选分离，对这类矿物，一般采用强磁选、浮选、磁化焙烧－弱磁选等工艺技术提取铁精矿。瓦斯灰中含有相当的弱磁性赤铁矿和焦炭，因此可以直接进行磁化焙烧，回收铁精矿，这方面有关的报道还很少。本试验研究分析了包钢瓦斯灰的工艺矿物学特征，据此开展了多种磁选工艺回收铁的试验研究，摸索了相应的工艺参数，对工艺流程进行了比较。 一、瓦斯灰工艺矿物学特性 （一）瓦斯灰化学组成和铁物相分析 瓦斯灰原料取自包钢炼铁厂，瓦斯灰多元素化学分析结果见表1，XRD衍射分析结果见图1。 表1  瓦斯灰多元素化学分析结果    %图1  瓦斯灰的XRD衍射图 ▲－Fe2O3；●－Fe3O4；■－C 从表1可见，TFe 31. 00%，含碳33. 60%，SiO2 .87%，CaO 4.35%，有害元素S，Zn，Pb等含量也较高。从图1可见，主要物相为赤铁矿、磁铁矿和C。 （二）瓦斯灰粒度筛析 瓦斯灰外形呈灰黑色粉未状，粒度大小不均，大颗粒成蜂窝状，块状，片状等，表面有空隙。瓦斯灰铁矿物粒度筛析结果见表2。 表2  瓦斯灰粒度筛析结果从表2可见，大部分铁分布在-50 +200目和-325目，分布率占总量的86. 86%。其中- 50+200日中金属铁分布率达到52. 18%，另外- 325目中金属铁分布率达到了34. 68%，因此这两个粒级中的铁矿物是重要回收对象。 二、选矿试验方案 （一）试验设备 试验设备采用的有φXPZ - 175型圆盘破碎机，乌鲁木齐市金祥瑞矿山设备有限公司；QM-SB行星式球磨机，南京大学仪器厂；φXCGS - 50型磁选管，唐山宏达矿山机械设备研究所；高梯度磁选机；XTLZ型多用真空过滤机，四川省地矿局102厂；KTF -1700型真空管式电阻炉，宜兴前锦炉业设备有限公司；DY - 20型台式电动压片机，天津市科器高新技术公司。 （二）试验流程 弱磁选－强磁选和磁化焙烧－弱磁选试验流程见图2和图3。图2  磨矿－弱磁选－强磁选试验流程图3  磁化焙烧－弱磁选试验流程 三、试验结果及分析 （一）弱磁选－高梯度强磁选试验 1、磁感应强度对弱磁选的影响 磁选管磁感应强度对弱磁选的影响见图4。图4  磁感应强度对弱磁选的影响 ●－品位；▲-回收率 从图4可见，随着磁感应强度升高，铁精矿的品位略有降低，而回收率迅速提高。在磁感应强度0.10T和0.12T时，铁精矿品位没有变化，都是58. 70%，而回收率由50.47%提高到了56.12%；当磁感应强度达到0. 14 T时，铁精矿的品位降低了0.8个百分点，回收率达到了58.10%。通过弱磁选主要是回收大颗粒磁性矿物，-325目的微细粒磁性矿物及弱磁性铁矿物并没有有效地回收。因此回收率不够高，说明相当多的弱磁性和微细粒磁性矿物进入尾矿，所以必须对弱磁选的尾矿进行高梯度强磁选。 2、磁感应强度对强磁选的影响 试验条件：矿浆流速4.2cm/s，矿浆浓度10%，磁介质填充率8%。磁感应强度对强磁选影响的试验结果见图5。图5  磁感应强度对强磁选的影响 ●－品位；▲－回收率 从图5可见，随着磁感应强度的增大，铁精矿的回收率升高，品位则下降。当磁感应强度由0.4T上升到0.5 T时，回收率提高5个百分点，达到了29%以上，而品位为44. 47%，下降不大。继续升高磁感应强度，回收率提高并不明显，但品位急剧下降。因为，磁感应强度比较强时，磁性吸附力也较大，导致许多弱磁性连生矿物及脉石等进入强磁选精矿。 3、矿浆浓度对强磁选的影响 矿浆浓度对强磁选精矿影响的试验结果见图6。试验条件：瓦斯灰- 200目占70%，矿浆流速4.2 cm/s，磁介质填充率8%，强磁选磁感应强度0.5T。图6  矿浆浓度对强磁选的影响 ●－品位；▲－回收率 从图6可见，当矿浆浓度由10%变化到15%时，铁精矿的品位没有多大变化，而回收率却有了较大的提高，从76.79%提高到了82.83%：当矿浆浓度达到20%时，精矿回收率虽然达到了90%以上，但品位下降到47. 53%。这是因为，入料矿浆浓度高使分选矿物的粘度增大，机械夹杂现象严重，易造成脉石矿物夹于磁性产品中，也就降低了磁选机净化的效果，使精矿品位降低；而矿浆浓度过小又会造成水资源的浪费，生产设备处理能力相对降低。 4、矿浆流速对强磁选的影响 试验条件：矿浆粒度-200目占70%，矿浆浓度15%，磁介质填充率8%，强磁选磁感应强度0.5T。矿浆流速对强磁选精矿影响的试验结果见图7。图7  矿浆流速对强磁选的影响 ●－品位；▲－回收率 从图7可见，随着矿浆流速的增大，品位逐渐提高，回收率随之下降。当体积流速为4.2cm/s时，品位上升到52. 87%，原因是体积流速越大，矿料混合液在磁选机内的滞留时问短，一些弱磁性的物质被冲刷出去，因而回收率低，品位升高。 通过以上试验，得出最佳工艺条件是弱磁选磁感应强度0.12T，强磁选磁感应强度0.5T，矿浆流速4.2 cm/s，矿浆浓度15%，磨矿细度-200目占70%。磁选指标如表3所示。 表3  弱磁选－强磁磁选试验结果    %从表3可见，铁的回收率达到79.48%，品位提高到了55. 42%，可在高炉炼铁中做配料使用。另外经检测尾矿中碳、锌、镁元素元素含量相对提高，为回收这些物质奠定了基础。由于高梯度磁选机磁选过程中，很容易出现机械夹杂和磁团聚现象，使一些杂质也进入精矿里面，影响了精矿品位。因此经过磨矿、弱磁选－强磁选工艺所得到的精矿必须通过其他选矿方法如重选、浮选等处理才有可能获得合格的铁精矿。 （二）磁化焙烧－弱磁选试验 1、焙烧温度对磁化焙烧还原度的影响 瓦斯灰中含有相当的赤铁矿，为此研究了焙烧温度对瓦斯灰还原度的影响。在瓦斯灰粒度-200目占40%、还原剂为瓦斯灰本身带有含碳物质的条件下，其试验结果见图8。图8  焙烧温度对还原度的影响 根据定义，还原度=FeO含量/TFe含量×100%，在理想焙烧情况下，Fe2O3全部还原成Fe3O4时理论上焙烧矿的还原度为42.8%。从图8可看出，当温度在700～850℃之间时，随着磁化焙烧温度的升高，铁矿物的还原度也随着提高。焙烧温度在700～750℃，瓦斯灰的铁矿物还原度提高得不多，还原度分别为39.1%和40.2%。还原度在800℃时接近42. 8%。当温度达到850℃时，出现了过还原现象，该试验800℃是该磁化焙烧反应的最佳温度。 2、焙烧温度对弱磁选的影响 试验条件：焙烧时间60 min，矿样粒度- 200目占70%，磁选管磁感应强度0.12 T，瓦斯灰粒度- 200目占40%。图9给出了不同焙烧温度获得的磁化焙烧矿的磁选结果。图9  焙烧温度对磁选效果的影响 ●－品位；▲－回收率 从图9可看出，随着焙烧温度的升高，铁精矿品位逐渐升高，而回收率下降。700，750℃时铁精矿的品位分别为58. 20%，58. 80%，变化并不大，回收率由700℃的78. 80%下降到了750℃时的73. 53%；当温度到达800，850℃，铁精矿的品位分别提高到了60. 80%，61. 90%，800℃时铁精矿的回收率仍在70%以上，而850℃的回收率仅为40.09%；这主要因为在高温，还原剂过多的条件下，产生了过还原现象，生成了弱磁性富氏体或弱磁性的硅酸铁。 3、焙烧时间对弱磁选的影响 试验条件：焙烧温度800℃，矿样粒度- 200目占70%，磁感应强度0.12 T，瓦斯灰粒度- 200目占40%。图10给出了不同焙烧时间获得的磁化焙烧矿的磁选结果。图10  焙烧时间对磁选效果的影响 ●－品位；▲－回收率 从图9可见，随着磁化焙烧时间的增加，所得铁精矿的品位并没有多大变化，都保持在60. 70%以上，而铁回收率在焙烧30 min到60 min时，有明显的增加，从焙烧30 min时的64. 22010迅速提高到了60 min时的70. 61%。当焙烧时间提高到90 min时，精矿的回收率为71. 99%，仅提高了1.31个百分点。这说明在焙烧30 min时，瓦斯灰中的弱磁性铁矿物还没有充分还原成强磁性的矿物，焙烧时间增加到60 min以后，弱磁性矿物基本都被还原成强磁性铁矿物。 4、磨矿细度对弱磁选的影响 试验条件为焙烧温度800℃，焙烧时间60 min，磁感应强度0.12 T。磨矿细度对弱磁选效果的影响见图11。图11  磨矿细度对磁选效果的影响 ●－品位；▲－回收率 从图11可看出，随着磨矿细度变细，铁精矿品位略有提高，而回收率迅速下降。- 200目占50%，70%，90%的焙烧矿，其磁选铁精矿品位分别为59. 90%，60.80%，61.10%，回收率分别为75.72%，70. 61%，62. 23%。因为，随着矿样磨得越细，磁性矿物粒度减小，所受磁力会下降。此外，矿样磨细后，矿浆容易因团聚而夹杂，这些都影响铁回收率。较好的磨矿细度为- 200目占700/0。 通过上述试验，确定了瓦斯灰磁化焙烧－弱磁选的最优工艺条件：焙烧温度800℃，焙烧时间60mm，矿样磨矿细度- 200目占70%，还原剂瓦斯灰粒度- 200目占40%，弱磁选磁感应强度0.12 T。在此条件下，可获得品位大于60. 70%，回收率大于70%的铁精矿，其中硫、磷含量分别只有0.17%，0. 021%，基本达到高炉炼铁水平的要求。 四、结论 （一）通过对包钢瓦斯灰中化学成分、主要矿物组成、铁矿物的嵌布粒度等工艺矿物学研究，确定瓦斯灰中铁矿物以赤铁矿和磁铁矿为主，大部分铁矿物都在在- 50 +200目和- 325目中，全铁分布率占总量的86. 86%，其中- 325目中铁的金属分布率达到了34. 68%。由于包钢瓦斯灰受到白云鄂博矿石的影响，使回收有价元素更加困难。 （二）弱磁选－强磁选工艺试验表明，磁感应强度、矿浆浓度、矿浆流速等对试验都有影响，在弱磁选0.12 T，强磁选0.5 T，磨矿细度- 200目占70%，矿浆浓度15%，矿浆流速4.2 cm/s，磁介质填充率为8%的条件下，获得了品位55. 42%，回收率79.48%的混合铁精矿。 （三）磁化焙烧－弱磁选工艺试验表明，焙烧温度、焙烧时间、磁感应强度、磨矿细度等对试验都有影响，在焙烧温度800℃，焙烧时间60 min，磨矿细度- 200目占70%，还原剂瓦斯灰粒度- 200目占40%，弱磁选磁感应强度0.12 T的条件下，获得了品位60. 70%，回收率70%以上的铁精矿。

锰黄铜是指在含铜和锌的黄铜中添加锰元素而组成的黄铜合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。在普通很合金中添加锰元素，用以增强黄铜的性质，扩大黄铜的用途。    锰黄铜：锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入1%～4%的锰，可显著提高合金的强度和耐蚀性，而不降低其塑性。    锰黄铜具有（α+β）组织，常用的有HMn58-2，冷、热态下的压力加工性能相当好。     锰黄铜的化学成分：锌(Zn)余量,铅(Pb)≤0.01,铁(Fe)≤1.0,锑(Sb)≤0.005,磷(P)≤0.1,铋(Bi)≤0.002,(Cu)57.0～60.0,锰(Mn)1.0～2.0,杂质总和％≤1.2    锰黄铜，即HMn58-2锰黄铜在海水和过热蒸汽、氯化物中有高的耐蚀性，但有腐蚀破裂倾向；力学性能良好，导热导电性低，易于在热态下进行压力加工，冷态下压力加工性尚可，是应用较广的黄铜品种。HMn58-2锰黄铜用于腐蚀条件下工作的重要零件和弱电流工业用零件。    黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36％的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30％的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42％之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40％的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。    更多关于锰黄铜的资讯，请登录上海有色网查询。

锰 价格,电解锰价格继续下滑，市场人士纷纷表示对当前市场非常无奈。不少市场人士对笔者称，行情如此低迷，他们正考虑停掉部分生产线。面对当前形势，市场人士完全无计可施，只得亏本销售。目前湖南、重庆地区电解锰片出厂含税价14400-14600元/吨，贵州地区14500-14600地/吨，广西地区14600-14700无/吨。    电解锰市场价格进一步下滑，与昨日相比，价格下滑了100元/吨。    钢厂方面，6月招标迟迟不定价，钢厂方面目前持观望心态。市场人士表示，以往钢厂招标一般在每月22号左右定价，但本月到目前为止依然没有动静。    镍价方面，24日伦敦金属交易所场内收盘价22198美元/吨，比上周五上涨涨848美元/吨。今日长江有色金属现货市场1#镍板价格在170500-172500元/吨，与昨日相比上涨2000-30000元/吨；1#电解锰价格在15700-16900元/吨，与昨日持平。今年第二季度以来，我国锰合金市场持续低迷，锰矿现货市场价格下跌，港口库存量不断刷新历史纪录，一些国外供应商也陆续下调了对我国用户的供应价格。然而，一直以来被视为锰矿价格风向标的BHP报价在6月底仍坚持没有下调，直到今天（8月2日）才做出让步。对于这一新的价格水平，我们预计将会对市场产生两方面的影响。　　一方面，BHP报价下调虽然顺应了目前我国锰矿和锰合金市场的供需对比和价格走势，但考虑到河北钢铁等国内主流钢厂对硅锰的最新招标价格已压低到了7600-7650元/吨，我国锰合金厂商面临的形势越发困难，根据目前硅锰的生产成本推算，5.5美元/吨度左右的锰矿价格才可能令国内用户接受，而超过7美元/吨度的报价以及目前我国港口超过270万吨的锰矿库存量无疑会使BHP新的价格也很难成交。　　另一方面，BHP报价下调幅度有限，也将在一定程度上抑制进口锰矿的价格下滑，从而限制锰合金价格进一步下跌的空间。今年5月以来，我国港口现货澳大利亚块矿44%主流报价已从接近70元/吨度降至60-62元/吨度，各种来源各种品位的矿石供应充足，导致部分港口被迫抛货的中小型贸易商每天都在考虑继续降低报价；如今BHP新公布的价格使我国至少未来一个月内的主流矿石进口成本被设置在了一个并不那么低的水平，现货锰矿价格的下跌空间将变得极为有限。　　对我国广大锰合金生产企业来说，钢厂不断压低合金采购价和锰矿价格相对较高仍是两个最头疼的问题，处于夹缝之中的合金工厂唯有进一步减产、停产，控制锰合金产量，通过减少合金供应和对锰矿的需求，才能稳住合金价格，度过难关。