【正文】 浸出 濾 液總體積（ ml）； V2從浸出 濾 液中取出的用于滴定分析的體積（ ml） 167。浸取后過濾， 定容 ， 量取 5ml采用 高氯酸氧化 －硫酸亞鐵銨滴定法分析 [58]， 并 計(jì)算錳礦中錳 的還原轉(zhuǎn)化 率 。 實(shí)驗(yàn) 方案 工藝路線設(shè)計(jì) 本研究還原焙燒段工藝研究設(shè)計(jì)路線見圖 23。本研究選用鋸末為原料， 也稱作木質(zhì)粉，考察鋸末對(duì)氧化型錳礦的還原效果。 167。 Vra?ar等人采用兩礦法回收錳，由于實(shí)驗(yàn)中 FeS2不能充分利用，且渣量大，難處理，不利于工業(yè)化生產(chǎn) [56]。 3 優(yōu)化水浸出過程工藝參數(shù)，包括水浸取溫度、浸取時(shí)間、 攪拌強(qiáng)度 ，并對(duì)該浸出過程動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行初步的探討。 我們 以 開發(fā)低品位氧化型錳礦 新型 提錳工藝為 背景，選擇 木材生產(chǎn)的廢棄物 —鋸末作還原劑，研究氧化型錳礦中提取錳 的 還原焙燒、銨鹽轉(zhuǎn)型循環(huán)及浸出工藝過程 ，探索各項(xiàng)工藝參數(shù)對(duì)原礦中錳的還原 ––轉(zhuǎn)型 ––浸出效果 的 影響 ，并 以錳的收率為指標(biāo)來 評(píng)價(jià)整個(gè)循環(huán)工藝 體系 。這類 廢棄物 原料 自身體內(nèi)富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等， 換句話說，它們是自身含碳量豐富 的植物有機(jī)體， 因此 具有很強(qiáng)的還原性能 ，而且 這些 原料 來源廣泛、 成本低廉，具有很好的發(fā)展 利用 前景。 與傳統(tǒng)的碳還原工藝相比，其不僅 透氣性好、還原均勻 、 灰分低， 而且可 防止還原過程中的粘結(jié)， 更 有利于鐵 的 回收， 更 重要的是在 較 低溫 下 就可使 鐵礦 快速還原，大大降低了能耗 。在引燃劑作用下，植物粉料首先與空氣反應(yīng)： CnHmO + O2 → CO + H2O (125) 在該反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)，釋放出大量的熱量，使反應(yīng)體系溫度逐漸升高，同時(shí)產(chǎn)生大量還原性氣體 CO，使錳依次由高價(jià)還原為低價(jià)，發(fā)生的反應(yīng)如下 [48]： 2MnO2 + CO → Mn2O3 + CO2 (126) 3Mn2O3 + CO → 2Mn3O4 + CO2 (127) Mn3O4 + CO → 3MnO + CO2 (128) 結(jié)果表明，通過軟錳礦石與植物粉料 （ 稻草、谷殼 ） 質(zhì)量比 ， 軟錳礦石粒度 ， 還原溫度 ， 還原時(shí)間 ， 浸取液酸度 ， 浸取溫度 ， 浸取時(shí)間試驗(yàn) ， 軟錳礦中錳的還原回收14 宋靜靜：生物質(zhì)鋸末還原低品位錳礦提取錳的研究 率可以達(dá)到 %。按照該工藝生產(chǎn)硫酸錳較直接還原浸出法（無焙燒還原過程）渣量少、純度高、酸量低，大大降低生產(chǎn)成本。有代表性的如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物等，它們含碳量豐富 (纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等 )， 是具有強(qiáng)還原性的植物有機(jī)體 [44]，利用 該性質(zhì)， 已作為還原劑被廣泛應(yīng)用，尤其是在冶金領(lǐng)域。 但是，這些方法都存在一定的缺陷，如表 13所示。 但是， 在以 除 去氣體中 SO2為主要目的環(huán)境保護(hù)治理工程中，該方法還是具有 實(shí)際 應(yīng)用價(jià)值 的 。 該法存在的主要問題是酸耗大、渣量大， 致使生產(chǎn)成本高、后續(xù)處理困難，所以未能進(jìn)入大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。 Mohammad[33]等人的研究表明，在酸性 氧化型錳礦 漿中，直接加入海綿鐵，能夠使 氧化型錳礦 中的四價(jià)錳迅速還原成二價(jià)錳，比用硫酸亞鐵更加有效。 實(shí)際上，諸多植物粉料 [30]，如米糠、谷殼等 ， 由于 含有 大量的纖維素、 半 纖維素、脂肪、樹脂及戊多糖等還原性成分， 均 具有相同的還原作用 。 甘蔗廢糖蜜 還原 浸出法 廢糖蜜是制糖過程的副產(chǎn)物， 在我國南方糖廠極為豐富， 其 含有豐富的糖類等還原性物質(zhì) ， 如蔗糖 、 葡萄 糖等 ，所以亦可用做 提錳 還原劑 。 將 氧化型錳礦 與銨鹽混合均勻 ，在 450～ 550℃ 溫度下焙燒， 用 熱水浸出，過濾，得到可溶性錳鹽。 將 氧化錳礦 與 黃鐵礦處理后配料混合，在 700～ 800℃ 下焙燒 ，用 稀硫酸錳 溶液浸出 ， 分離 浸 渣后進(jìn)行精濾，再經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、離心分離，將錳從 氧化錳礦 中提取出來。 煤 炭 還原 焙燒 工藝 傳統(tǒng) 氧化錳礦 還原工藝 中主要采用煤炭還原法， 將 氧化錳礦 與煤炭混勻， 于 焙燒爐中 在 900℃ 以上還原焙燒， 生成氧化錳， 再 用酸 浸 出提取氧化 錳 或錳鹽 。 氧化型錳礦提錳工藝 如前所述， 氧化 型 錳礦 中錳多以氧化物形式存在，其中大部分為 MnO2。碳酸型錳礦的提錳工藝包括 磁選法、浮選法、電浸法 [12,13]、熱液浸取法 [14]、輻射法 [15,16]等。但是隨著鋼鐵工業(yè) ， 電池工業(yè) 及電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)錳礦的需求量不斷增長， 致使 錳礦進(jìn)口 量 呈逐年遞增趨勢(shì)，如圖 12 所示。 據(jù)中國錳業(yè)技術(shù)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)已查明 213 個(gè)錳礦區(qū) ， 億噸保有儲(chǔ)量分布于全國 21 個(gè)省、市、自治區(qū)，其中廣西和湖南保有儲(chǔ)量分別為 億噸和 億噸，占全國總保有儲(chǔ)量的38%和 18%。 據(jù) IMnI統(tǒng)計(jì) ， 20xx年世界總計(jì)消費(fèi)錳礦含錳金屬量 3745萬噸的錳礦，較 20xx年增長 了 %。 由表數(shù)據(jù)顯示，近年來隨著世界鋼鐵產(chǎn)量的迅速增長，世界錳礦石產(chǎn)量也相應(yīng)大幅增長， 而且未來仍 然會(huì) 保持增長趨勢(shì)，主要錳礦生產(chǎn)國均計(jì)劃擴(kuò)大錳礦 生產(chǎn)規(guī)模。其中，中國產(chǎn)量最高 ，達(dá)到 1035 萬噸。 其中，富錳礦資源主要分布在南非 （卡拉哈里礦區(qū)的錳礦石品位達(dá) 3050%） ，加蓬，巴西，澳大利亞 （格魯特島礦區(qū)的錳礦石品位高達(dá) 4050%） 等國，而低品位錳礦則 主要 分布于烏克蘭，印度，格魯吉亞及緬甸等國 [67]。 世界錳礦資源 狀況 世界錳礦資源豐富，但分布不均勻。 167。次生 風(fēng)化 型 錳礦石中的錳則主要 以 各類氧化 物形式 存在 ，其中 包括 MnO2， Mn2O3， Mn3O4， MnO。 原生錳礦石 與 碳酸錳 —硅酸錳混合礦石常見有塊狀、豆?fàn)?、調(diào)袋 狀 、微層狀、 鮞狀等 結(jié)構(gòu) ，也見有 結(jié)核 狀、餅狀等 結(jié)構(gòu)， 經(jīng)變質(zhì)的礦石還可見到斑點(diǎn)及斑雜狀 結(jié)構(gòu) 。在表生作用下，母巖的主要化學(xué)成分大致有兩種 演化趨勢(shì) ， 即 Mn、 Fe、 Al 在氧化礦床中 呈 富集趨勢(shì)， CaO、MgO 大量流失，而 SiO2 在部分礦區(qū)有所流失，在另一部分礦區(qū)則反而有所富集。 錳礦 石 的化學(xué)成分不僅影響礦 物自身 的品質(zhì)，同時(shí)在很大程度上決定著開發(fā)利用工藝條件。 按 照礦 石 中工業(yè)錳礦物的氧化還原狀態(tài) 來看 ，前 者 稱為碳酸錳礦床，后 者 稱為 氧化錳礦 床。 建議 .......................................................................................................38 致 謝 ...................................................................................................................40 參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................41 中國地質(zhì)大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 第一章 引 言 167。 實(shí)驗(yàn)部分 ................................................................................................33 實(shí)驗(yàn)方法 ........................................................................................33 167。 實(shí)驗(yàn)方案 ................................................................................................26 轉(zhuǎn)型試劑的選擇 ..............................................................................26 循環(huán)工藝路線設(shè)計(jì) ..........................................................................26 實(shí)驗(yàn)方法 ........................................................................................27 167。 實(shí)驗(yàn)方案 ................................................................................................19 工 藝路線設(shè)計(jì) .................................................................................19 實(shí)驗(yàn)方法 ........................................................................................19 實(shí)驗(yàn)分析方法 .................................................................................19 167。 生物質(zhì)在冶金中的應(yīng)用 ...........................................................................12 玉米秸桿在軟錳礦還原中的應(yīng)用 ......................................................13 植物粉料（稻草、谷殼）在軟錳礦還原中的應(yīng)用 .............................13 鋸末在鐵礦還原中的應(yīng)用 ................................................................14 167。 leaching 目 錄 第一章 引 言 .................................................................................................... 1 167。 在實(shí)驗(yàn)的溫度范圍內(nèi)，對(duì)水浸出過程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該過程 的動(dòng)力學(xué)曲線為 ? ? kt???? 321321 ?? ， 符合內(nèi)擴(kuò)散控制類型，其浸出表觀活化能為 。 得到了以下結(jié)果： 在還原焙燒階段， 粒徑為 150μm的 氧化型錳礦按質(zhì)量比 5:1與鋸末混勻 ，在 500℃下還原反應(yīng) 40min，以 1mol/L的硫酸為浸取液，液固比 10:1， 60℃下浸取40min，錳的還原轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到 97%以上。 研究低耗環(huán)保的 綠色 提錳 工藝已成為當(dāng)今錳工業(yè)發(fā)展的 緊要任務(wù)。 畢業(yè)論文題目為《 低品位錳礦提錳的低溫 生物質(zhì) 還原 － 氨循環(huán)轉(zhuǎn)型 －水浸 工藝研究 》，指導(dǎo)老師 張萍 教授 和朱國才副研究員 。 本人所呈交的碩士學(xué)位論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù) 規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果，對(duì)論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說明并致以謝意。研究生期間 共完成 18門課程的學(xué)習(xí) ，總學(xué)分 ， 其中學(xué)位課程學(xué)分 18，選修課程學(xué)分 ， 總平均成績 。我國錳礦資源貧乏，礦石品位低， 現(xiàn)行的 煤或黃鐵礦還原焙燒 工藝 能耗高 ， 氣 相 污染嚴(yán)重 ， 不能滿足國 家工業(yè)及國防建設(shè)的需求 。初步探討了 硫酸銨 焙燒 轉(zhuǎn)型 過程 及水浸出過程 的 動(dòng)力學(xué) 。 在水浸出階段，優(yōu)化的還原及焙燒轉(zhuǎn)型工藝參數(shù)下，控制 攪拌強(qiáng)度 400r/min，在 80℃下浸取 1h，錳的浸出率可以達(dá)到 95%以上。 ammonia cycle conversion。 氧化型錳礦提錳工藝 ................................................................................ 7 煤炭還原焙燒工藝 ........................................................................... 7 黃鐵礦還原焙燒工藝 ........................................................................ 8 混合銨鹽焙燒工藝 ..............................