高磷菱錳礦焙燒特性及焙燒-氨浸工藝研究.pdf

1、城口和萬源地區(qū)有儲量豐富的高磷菱錳礦，然而城口和萬源錳礦的特點是礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，嵌布粒度細，錳品位低，含有較高的磷和二氧化硅，有用礦物與脈石緊密交生，現(xiàn)有的工藝技術(shù)難以生產(chǎn)合格的錳精礦產(chǎn)品。為此，論文利用焙燒-氨浸工藝具有高效脫磷和氨液可循環(huán)利用等優(yōu)點，針對城口和萬源高磷菱錳礦進行研究，重點對該工藝中的焙燒環(huán)節(jié)展開了系統(tǒng)的研究，并結(jié)合焙燒—氨浸實驗結(jié)果進行工藝設(shè)計及可行性分析，為焙燒—氨浸工藝實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)提供依據(jù)。
　　本文首先通

2、過熱力學(xué)分析，研究了菱錳礦焙燒過程中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及不同氣氛對分解反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，MnCO3、MgCO3和CaCO3的熱力學(xué)開始反應(yīng)溫度分別為622.7K、913.3K和1183.1K。在CO2氣氛中，隨著CO2分壓增大， MnCO3開始分解溫度增大。通過熱重實驗驗證，在200ml/min的流量下，在CO2條件下MnCO3分解反應(yīng)溫度比在N2條件下提高了大約40℃。然后采用熱重分析技術(shù)對城口和萬源錳礦的熱分解機理進行了研究，

3、研究主要應(yīng)用多重掃描速率法（FWO法、Kissinger法和Friedman法）和單一掃描速率法相結(jié)合的方法確定城口和萬源錳礦的熱解機理函數(shù)及相關(guān)動力學(xué)參數(shù)。研究結(jié)果表明，城口錳礦和萬源錳礦的最概然機理模型均為隨機成核模型，反應(yīng)控制步驟均為化學(xué)反應(yīng)。城口錳礦中MnCO3分解的平均活化能E及指前因子lgA分別為208.19KJ/mol和11.12；萬源錳礦中MnCO3分解的平均活化能E及指前因子lgA分別為237.52KJ/mol和12.

4、29，與城口錳礦相比，萬源錳礦的活化能和指前因子均較高。針對城口和萬源高磷菱錳礦焙燒實驗做了等溫動力學(xué)分析，結(jié)果表明城口菱錳礦的反應(yīng)速率方程為：1-(1-a)1/3=1288te94260/-RT萬源菱錳礦分解反應(yīng)的速率方程為：[-ln(1-a)]1/2=13182.6tr100690/-RT。另外，通過焙燒實驗、活性度實驗、氨浸實驗相結(jié)合的方法確定了菱錳礦焙燒效果最佳的條件。城口錳礦：原料粒度控制在0.25