烧结锰矿、冷压球团在锰硅合金生产中的应用

锰硅合金生产工艺一、技术要求执行GB/T4008－96标准，其化学成份见表一。

表一：锰硅合金牌号及化学成分通常生产FeMn68Si18的牌号，根据用户需求生产其它牌号的锰硅合金和含P ＜0.1%的低磷硅锰，S<0.03%的低硫硅锰，合金表面和断面均不得带有非金属杂质。

二、冶炼原理以焦炭作还原剂，在高温电热状态下(1500。

C以上)还原矿石中的氧化锰、二氧化硅、氧化铁并按一定比例形成锰硅合金。

最终反应方程式为MnxOy+yC=xMn+yCO↑ SiO2+2C=Si+2CO↑ FexOy+yC=xFe+yCO↑冶炼中还带入一部分其它有害元素，如磷、碳、硫等，应在原料中加以控制。

冶炼中还存在未还原物质，如氧化锰、二氧化硅等，要加入石灰石或白云石与此反应形成炉渣。

炉渣碱度应控制在0.6~0.8之间。

三、入炉原料技术要求冶炼锰硅合金的原料有：锰矿石、富锰渣、硅石、熔剂(白云石或石灰)，入炉原料技术要求如下：1、锰矿石1.1 Mn＞30%，Mn/Fe 6～8，P/Mn＜0.002。

1.2 粒度5～80mm，水份≤6% (巴西矿、加蓬矿除外)。

2、焦炭2.1 冶金焦：固定炭≥80%，灰份≤10%，粒度5~20mm。

2.2 煤气焦：固定炭≥80%，灰份≤10%，粒度5~20mm。

2.3 硅石：SiO2≥97%，Al2O3≤1.5%，P2O5≤0.02%，粒度10~40mm。

2.4 熔剂(白云石)：CaO+MgO≥50%，粒度5~40mm。

四、配料1、配料准备1.1 收料人同应将当天的进料情况向工艺人员通报，并按工艺人员要求进行原料准备。

1.2 需破碎加工的原料按上述技术要求加工后送入指定料位，并通知配料人员。

2、配料计算(见附录)3、配料操作3.1 原料配比由车间工艺负责人决定。

3.2 配料前必须弄清原料的配比数量、存放仓位、每批料0。

75吨锰矿石为基础，按配比准确称量，并作好记录，各种料的配料误差不超过2kg。

我国锰系合金生产工艺介绍锰铁：锰和铁组成的铁合金。

主要分类：高碳锰铁（含碳7%）、中碳锰铁（含碳1.0～1.5%）、低碳锰铁（含碳0.5%）、金属锰、镜铁、硅锰合金。

高炉冶炼一般采用1000米3以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。

锰矿石在由炉顶下降的过程中，高价的氧化锰（MnO2，Mn2O3，Mn3O4）随温度升高，被CO逐步还原到MnO。

但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比（1600公斤/吨左右）和风温（1000℃以上）。

为降低锰损耗，炉渣应保持较高的碱度（CaO/SiO2大于1.3）。

由于焦比高和间接还原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉高，炉顶温度也较高（350℃以上）。

富养鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产量，且因煤气量减少可降低炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作用。

电炉冶炼近年来，国内外众多铁合金厂家就如何在硅锰冶炼中提高锰元素回收率，进行了深入的研究和时间。

虽然在工艺配比、渣型选择、配送点制度等方面存在不尽相同的观点，但这些厂家均通过时间提高了回收率。

“精料入炉，优化配料”是合金生产的发展方向之一，不同理化性能原料的搭配在很大程度上影响着铁合金的各项经济技术指标。

提高入炉有效功率。

电炉设备参数和电器操作制度对炉内冶炼熔池温度影响较大，温度差异直接影响化学反应速率。

根据设备参数及实际原料条件合理地选择供电制度，确定合适的二次电压、二次电流、有功功率，使电炉熔池和极心圆功率密度达到最理想状态，电炉甚至可以通过超负荷运行来确保熔池达到足够高的冶炼温度。

温度越高，MnO和SiO2还原进入合金的程度越大，其中MnO和SiO2对还原温度的要求更高。

在铁合金电炉内，主要存在由电能向热能的转化，即提高有效入炉功率有利于提高炉膛温度，同时有利于促进Mn和Si的还原。

选择合理的工艺制度。

锰硅合金炉料配比以精料入炉为原则，入炉原料的有效成分应包括Mn、Fe、SiO2的总和（下问题到的有效成分皆同上），有效成分越高，即主要元素的富集度越高，越有利于增大锰矿石还原反应速率，MnO和SiO2还原形成合金的程度越深。

中国硅铁交易网
硅铁冶炼工艺技术简介
国外的铁合金厂对进炉原料的预备工作非常重视，进炉前需要对原料进行破碎、筛分；粒度小于6mm的粉料需要进行烧结，冶炼操纵中倾向于搭配20%-55%烧结矿，改善炉料的透气性，以取得较好的技术经济指标。

我国铁合金生产厂对组织精料进炉也日益重视。

1987年湖南铁合金厂建成24m2的烧结机，为锰硅合金电炉提供熔剂型烧结矿。

1994年遵义铁合金厂又成功生产出团粒烧结锰矿。

粒度小于6mm的粉锰矿也可以采用制成冷粘结球团或冷压球团的方法进行处理；冷粘结或冷压球团方法处理粉锰矿是一种投资省、见效快的方法。

日本钢管株式会社和新泻厂采用锰矿粉、铁矿粉、焦粉和锰铁渣按锰硅合金生产所需的原料比例配制复合冷压球转告阵硅合金的生产试验，获得了节电243kW·ht、节焦23kgt、锰金属回收率进步1.2%的效果。

1983年8月某厂在9000kV·A锰硅合金封闭炉上进行了配加30%的冷压球团的生产试验，结果表明，炉况稳定，吃料快，透气性好，不翻渣，不刺火，煤气回收正常，各项技术指标都得到了改善。

烧结矿与球团矿的区别烧结矿与球团矿的区别一、定义的区别两种造块方法都是将细粒（粉状）物料通过反应变成块状物料，并在物理性能和化学组成上能满足下一步加工要求。

二、原料条件的区别球团要求原料粒度细。

粒级在-200目（-74μm）必须≥80％，比表面积1500～2000cm2/g，甚至更高。

而烧结所需粒度较粗。

原料中-150目粒级在20％以下，小球烧结法也只能是使原料中-150目粒级提高到40～50％。

它处理粗粒原料的适应性强，可处理各种富矿粉、焦粉、钢铁厂粉尘和粉粒状含铁废料。

三、固结机理比较球团主要靠固相，少量液相为辅；烧结主要是液相固结。

四、生产工艺比较生产球团在原料配比中不像烧结需要燃料，膨润土作为球团的添加剂，而烧结中不需添加剂而用熔剂。

球团生产中靠高温焙烧，焙烧过程用肉眼不能直接观察到料的情况，而烧结用火直接接触物料且生产情况很直观。

五、冶金性能的比较球团矿比烧结矿有以下优点：1、粒度小而均匀，有利于高炉料柱透气性的改善和气流的均匀分布。

2、冷态强度（抗压和抗磨）高，便于运输、装卸和贮存，粉末少。

3、铁份高和堆密度大，有利于增加高炉料柱的有效重量，提高产量和降低焦比。

4、还原性好，有利于改善煤气化学能的利用。

球团矿存在的缺点：还原膨胀率要高于烧结矿。

六、冶金效果比较球团矿与烧结矿通过高炉生产实践表明，代替天然块矿冶炼可大幅度提高高炉产量、降低焦比、改善煤气利用率。

这两种矿物相比对高炉的冶炼效果一般差异并不大。

七、经济效果比较球团投资价格比烧结稍高，但按含铁量相比球团投资费用稍低一些。

球团矿的燃料费用低于烧结矿，而动力费又高于烧结矿。

从目前国内外成品矿的情况来看，球团矿投资回收和投产后收益远高于烧结矿。

八、环境状况比较生产球团矿比生产烧结矿排入大气的灰尘量要少，同时烟气含尘量少，有利于改善环境。

烧结锰矿生产线可行性研究报告烧结锰矿生产线是一种用于生产锰铁合金的工艺路线。

随着钢铁工业的快速发展，锰铁合金的需求量不断增加，烧结锰矿生产线因其生产效率高、质量稳定等优点而成为了锰铁合金生产的主要工艺路线。

本文旨在对烧结锰矿生产线的可行性进行深入研究和探讨。

一、生产线的主要组成部分烧结锰矿生产线主要由生料破碎系统、烘干系统、烧结系统、冷却系统、筛分系统、废气处理系统等基本单元组成。

其中，烧结系统是整个生产线的核心，其主要功能是将烧结块状物制成高质量的锰铁合金。

二、生产线工艺流程烧结锰矿生产线的具体工艺流程如下：1、生料破碎：将锰矿石和回收废铁破碎至均匀的粉末状态，确保后续烧结时粒度分布均匀。

2、烘干：将破碎后的生料通过烘干装置烘干，去除生料中的水分，避免后续烧结时出现爆裂现象。

3、烧结：将烘干后的生料送入烧结机中，通过高温氧化反应形成块状物，随后通过烧结机的冷却系统进行冷却处理。

4、筛分：将烧结后的块状物进行筛分，分级得到不同粒度的锰铁合金。

5、废气处理：通过废气处理系统进行处理，达到国家环保要求，达到零排放目标。

三、生产线的优劣势优势：1、生产效率高：烧结锰矿生产线的生产效率较高，烧结时间较短，一次性生产量大，适合大规模生产。

2、质量稳定：生产出的锰铁合金质量均匀、稳定，达到了国家相关标准。

3、节能环保：生产线使用的是清洁能源，废气处理系统可以把废气处理成符合国家标准的气体，能够很好的保护环境。

劣势：1、初期投资较高：生产线的建设需要较高的资金，对初创企业而言不太友好。

2、设备维护费用高：生产线中各项设备的维护和更新需要大量的资金和人力物力，对企业的经营造成了一定压力。

四、市场前景分析烧结锰矿生产线具有一定的市场优势和发展前景，其主要原因有以下几点：1、国内外市场需求旺盛：随着全球经济的快速发展和钢铁工业市场的持续扩大，锰铁合金的需求量呈现出迅速上升的趋势。

据相关统计数据显示，我国目前的锰铁合金市场需求量已经占到全球市场的30%以上。

附件1铁合金、电解金属锰行业规范条件为促进铁合金、电解金属锰行业结构调整和优化升级，引导和规范铁合金、电解金属锰企业投资和生产经营，依据国家相关法律法规、产业政策和标准规范，制定本规范条件。

一、总则（一）本规范条件适用于新（改、扩）建铁合金、电解金属锰生产企业。

鼓励现有企业对照本规范条件有关要求积极进行技术改造，努力提升工艺技术、节能环保、安全生产等水平。

（二）本规范条件所称铁合金是指采用矿热炉生产的硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、镍铁，其他铁合金品种（含高炉生产的镍铁）暂不纳入规范条件。

（三）本规范条件所称电解金属锰是指锰矿酸浸获得锰盐溶液，经电解槽电解生产的金属锰。

二、生产布局（一）铁合金、电解金属锰生产企业须符合全国主体功能区规划、区域规划、土地利用规划、节能减排规划、环境保护规划、安全生产规划等规划要求。

（二）铁合金、电解金属锰生产企业应布设在工业园区或工业集中区内。

在依法依规设立的自然保护区、风景名胜区、文化遗产保护区、饮用水水源保护区、生态功能保护区，以及森林公园、地质公园、湿地公园等特殊保护地，不得建设铁合金、电解金属锰生产企业。

（三）铁合金、电解金属锰生产企业卫生防护距离应符合相关国家标准和规范要求。

三、工艺装备（一）主体工艺装备1.硅铁、工业硅矿热炉应采用矮烟罩半封闭型，锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁矿热炉应采用全封闭型，镍铁矿热炉采用矮烟罩半封闭或全封闭型，矿热炉容量≥25000千伏安（革命老区、民族地区、边疆地区、贫困地区矿热炉容量≥12500千伏安），同步配套余热和煤气综合利用设施。

2.电解金属锰单条生产线（1台变压器）规模应达到10000吨/年及以上，单个厂区生产规模达到30000吨/年及以上；化合槽有效容积≥250立方米，配备酸雾吸收装置。

（二）环保、节能、安全及综合利用设施1.铁合金生产原料的贮存应采用封闭料场，加工处理采用高效节能的预处理系统，配料和上料采用自动化控制操作系统；原料加工处理、配料、上料等粉尘产生部位，配备除尘及回收处理装置。

硅锰合金及生产工艺硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的。

锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的。

1.概述锰和硅是碳钢中所用的主要合金元素。

锰是炼钢过程中最主要的脱氧剂之一，几乎所有的钢种都需要用锰来脱氧。

因为用锰来脱氧时所生成的氧产物熔点较低，易于上浮；锰还能增大硅和铝等强脱氧剂的脱氧效果。

所有的工业钢都需加入少量的锰作为脱硫剂，使钢能进行热轧、锻造及其它工艺而不致断裂，锰还是各钢种中最重要的合金元素，在合金钢中也会添加15%以上的锰以增加钢的结构强度。

硅是生铁和碳钢中仅次于锰的最重要的合金元素。

在钢生产中，硅主要用作熔融金属的脱氧剂，或作为合金添加剂使钢增加强度和改善其性能。

硅还是一种有效的石磨化介质，它能使铸铁中的碳变成游离的石磨碳。

加入标准灰口铸铁和球墨铸铁中的硅可达4%。

而大量的锰和硅都是以铁合金的形式添加到钢液中的：锰铁、硅锰和硅铁。

生产锰硅合金的原料有锰矿、富锰渣、硅石、焦炭、白云石（或石灰石）、萤石。

生产锰硅合金可使用一种锰矿或几种锰矿（包括富锰渣）的混合矿。

由于锰硅合金要求铁、磷含量比高碳锰铁低，故要求冶炼锰硅合金的锰矿有更高的锰铁比和锰磷比。

所用的锰矿含锰越高，各项指标越好。

2.工艺技术硅锰合金是在矿热炉中用炭同时还原锰矿石（包括富锰渣）和硅石中的氧化锰和二氧化硅而炼制生产的。

锰硅合金的生产在矿热炉内进行，使用碳质还原剂、锰矿石、富锰渣、烧结锰矿、焙烧锰矿和硅石作原料，石灰、白云石、萤石等作熔剂在电炉内连续生产。

3.硅锰合金矿热炉矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，亦称还原电炉或矿热电炉，电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料。

它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。

其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培石墨电极。

电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。

一、前言球团法是一种较理想的锰矿造块方法，研究表明，锰矿球团矿（酸性）和锰矿烧结矿相比，在锰含量上有所提高。

国外有人用锰矿制取熔剂性球团，以降低能耗和改善冶金性能。

为了进一步降低能耗和提高生产率，前苏联一些学者在锰精矿中配入气煤制备预还原“矿石－煤”球团矿，并进行了熔炼锰铁合金的试验，结果表明，用预还原“矿石－煤”球团矿部分或全部代替炉料中锰精矿或烧结矿时，电能消耗降低22%，锰回收率和炉子生产率都得以提高，为了减少熔炼时熔剂和焦炭的加入量，K.r.Copokhh等人。

随后又研制了焙烧后含碳达lO%的“矿石－熔剂－煤”球团矿，即以锰精矿配加20%无烟煤和20%白云石制成碱度为1.0～1.1的球团矿，实践证明这种球团矿不仅还原性好，而且可促进熔炼时金属和渣的形成。

国内进行锰矿球矿生产的厂家很少，其突出的特点是产量低、成本高、作业率低，通过试验来加宽球团的焙烧区间、降低能耗、提高球团矿的还原率和锰回收率是改善其生产指标的较可行的途径。

二、原料条件和试验流程试验所用原料为取自湘潭锰矿的碳酸锰精矿、冀东白云石和石灰石、湘潭焦粉，其地化学成分见表1。

表1 原料化学成分（%）原料TMn Tfe SiO2Al2O3CaO MgO P S 烧损Na2O K2O 锰精矿24.65 2.51 14.08 2.15 9.46 3.88 0.16 0.88 24.90石灰石0.15 3.61 6.63 50.72 1.99 0.01 0.09 42.16 0.03 0.24 白云石0.07 2.07 0.19 29.66 21.35 0.004 0.13 46.26 0.03 0.08 焦粉C：81.38, 灰分15.56, 挥发分3.06 图l为球团试验流程，试验设备有碾磨机、造球机、高温焙烧炉、L－J1000型拉力试验机和还原测定装置。

图1 球团试验流程三、软熔失重试验由于锰矿石受热分解为MnO和Mn3O4，在高温时易与SiO2作用，生成低熔点的硅酸盐，锰矿焙烧温度区间狭窄，当焙烧温度有较大的波动时（士50℃）．就引起球团熔化或欠烧，为此，必须寻找扩大锰矿球团焙烧区间的途径。

软锰矿固相烧结制备锰酸锂正极材料及性能研究
周朝锋;周林;陈浩;玉增蒙;朱军强
【期刊名称】《当代化工研究》
【年(卷),期】2024()9
【摘要】利用稀盐酸浸出后的软锰矿,采用固相法合成LiMn_(2)O_(4)正极材料,并且系统研究了二段烧结温度、合成温度及保温时间等因素对LiMn_(2)O_(4)电性能的影响。

采用SEM和XRD对合成材料进行分析以及电性能测试。

实验结果表明:合成物质与文献报道中的尖晶石结构一致,为LiMn_(2)O_(4)单晶结构。

最佳合成条件为控制合成温度在850℃左右,通过二段烧结和保温1440 min,电池性能可达最佳,首次放电比容量可达到103.4 mAh/g。

【总页数】3页(P34-36)
【作者】周朝锋;周林;陈浩;玉增蒙;朱军强
【作者单位】江西东江环保技术有限公司;东江环保股份有限公司;广东省危险废液资源化与深度处理技术研发企业重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TD
【相关文献】
1.低温固相法制备球形掺La镍酸锂正极材料及其电化学性能
2.二氧化锰原料对固相法制备尖晶石锰酸锂性能的影响
3.锰位铌掺杂型锰酸锂正极材料的制备及其性
能的研究4.超临界水热合成结合固相煅烧制备高性能锂离子电池的锰酸锂正极材料
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。