2008-2010年高锰渣产品生产技术应用现状分析

第一节 高锰渣产品构成

富锰渣的牌号和化学成分

    需方对化学成分如有特殊要求，由供需双方另行商定。

第二节 国内高锰渣产品生产技术应用现状

富锰渣火法富集是将铁与锰及其它有用元素实现有效分离，本质上是一种选别工艺，或者说富锰渣法是火法富集选矿。富锰渣不是铁合金产品，其属性是矿石和原料性产品，或称之为火法富集的人造富锰矿，或原料性的中间产品。目前富锰渣大量用于锰系铁合金特别是锰硅合金冶炼，富锰渣市场主要是锰系铁合金行业，消费主体是锰硅合金生产企业。

上世纪90年代前，我国锰系铁合金生产几乎全部使用国产锰矿，1984年开始才有少量锰矿进口，但较长时间仍以使用国产锰为主。在90年代的后期，华东及东北地区的大型铁合金厂因电价和铁路运费上涨，造成生产成本提高，以致逐渐减少锰系铁合金的生产，而中南、西南地区逐步形成了锰系铁合金的主要产区。因而，富锰渣市场也主要在广西、湖南、贵州、四川和云南。

现今，我国富锰渣生产企业分布在铁锰矿石、氧化锰矿石产地或焦炭资源比较丰富的区，主要集中在湖南、广西、贵州，以及广东连州、山西灵丘、辽宁朝阳、云南宣威及富宁、福建龙岩、四川乐山及攀枝花、江苏淮安等地。据调查，我国现有专门富锰渣及附产富锰渣的生产企业100户以上，年总生产能力300万吨以上，2010年全国富锰渣产量约276万吨。

我国富锰渣生产的主要装备是高炉和电炉，绝大部数富锰渣企业多采用高炉生产富锰渣。虽说都称之为高炉，但富锰渣高炉既不是炼铁高炉，也不是高碳锰铁高炉。因而在贯彻执行国家钢铁产业发展政策和铁合金行业宏观调控政策时，切不可把富锰渣高炉混同或等同于炼钢高炉和锰铁高炉。富锰渣高炉冶炼目的主要是分离铁锰矿石中的锰、铁及其它有用元素，产出富锰渣，附产生铁和含银精粗铅，实现资源节约和综合利用，提高资源利用效率。

由于富锰渣冶炼的工艺技术要求和我国铁锰矿石原料的制约，中国富锰渣高炉的容积都不太大，多在20-30m3左右，目前高炉容积最大的为河南安阳300m3。大高炉生产富锰渣，工艺技术要求高，主要难点在于富锰渣的冷却、原料的限制和安全生产的要求。

 第三节 国外高锰渣产品生产技术应用现状

高炉法生产富锰渣的工艺与一般生铁高炉相似，是火法富集处理高铁高磷难选贫锰矿的主要方法，也是国内外应用得较多的方法。

第四节 我国高锰渣产品技术应用成熟度分析

高炉富锰渣出产经由几十年的发展，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。因为我国大部门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出产的不良影响，还可大大冲减富锰渣的出产本钱。

回收的方法是利用铅熔点低，相对密度大，渗透渗出力强，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。而我国大部门铁锰矿含磷并不高，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

为了进步富锰渣冶炼锰回收率，降低生铁中锰含量。根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲协力不同，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，从而进步锰的富集效果，又降低生铁中锰含量。

使用效果是锰回收率进步1.08%~4.77%，富锰渣含锰进步0.65%~1.29%，副产生铁中锰降到5%以下。

第五节 高锰渣产品生产技术与应用市场关系

富锰渣火法富集是处理高铁、高磷等难选贫锰矿石，将铁与锰及其它有用元素实现有效分离的技术方法，本质上是一种资源节约、有效综合利用难选贫铁锰矿资源的选别工艺，或者说富锰渣法是火法富集选矿。富锰渣不是铁合金产品，其属性是矿石和原料性产品，或称之为火法富集的人造富锰矿，或原料性的中间产品。目前，富锰渣大量用于锰系铁合金特别是锰硅合金冶炼，富锰渣市场主要是锰系铁合金行业，消费主体是锰硅合金生产企业。

第六节 不同生产工艺优缺点比较分析

1、高炉富锰渣的冶炼工艺特点

高炉冶炼生产富锰渣在我国较普遍，其工艺流程、生产设备与高炉生铁、锰铁、锰硅合金基本相同，但与其它高炉产品在工艺操作上有自己的特点：

1）在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼温度是最低的。理论上要求炉温控制在保证铁、磷从相图研究和生产实践来看渣的熔化温度一般在1000—1200℃，将炉温控制在1280—1350℃之间能使锰的入渣率达到85%左右，铁、磷入渣率在5%左右。

2）在所有高炉产品中，高炉富锰渣的炉渣碱度是最低的。大部分为自然碱度的酸性渣冶炼，碱度一般控制在0.3以下。而生铁炉渣碱度为1.0左右，硅锰合金渣碱度在0.6—0.8左右。

3）高炉冶炼富锰渣一般是高负荷低风温操作，其负荷与入炉的矿的含铁量有关。含铁低时风温低负荷高，含铁高时风温高负荷低。

4）高炉冶炼富锰渣煤气热能利用好。顶温一般只有200—300℃，但化学能利用相对较差，混合煤气中CO2一般仅10%左右。

5）富锰渣冶炼为大渣量冶炼渣铁比高的达3—4，低的也在1以上。其含锰的高低主要取决于矿石中的含锰和含铁量，锰的回收率一般可达到85%—90%。

6）入炉原料粒度一般锰矿为5—50mm，冶金焦碳为15—100mm。

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)<20%，w(Mn)>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。

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