Überblick
Um hochwertige Konzentrate zu erhalten, die den Anforderungen der Schmelz- und Chemieproduktion entsprechen, ist eine Aufbereitung von Manganerz erforderlich, das sich durch niedrige Qualität, kleine Partikelgröße und einen hohen Gehalt an Verunreinigungen auszeichnet.
Häufig verwendete Methoden zur Manganerzaufbereitung sind die mechanische Aufbereitung, einschließlich Erzwäsche, Siebung, Schwerkrafttrennung, starke magnetische Trennung und Flotation. Manchmal wird auch eine pyrometallurgische Anreicherung verwendet.
1. ERZWÄSCHE
Erzwäsche ist ein Verfahren zur Aufbereitung von schlammigem, mit Ton verfestigtem Erz.
Das Prinzip besteht darin, dass das Roherz unter der Einwirkung hydraulischer, mechanischer und selbstwirkender Reibung zersplittert und der an der Oberfläche des Erzes mitgerissene oder anhaftende Ton zerstreut wird, um eine Trennung von Erz und Schlamm zu erreichen und so die Qualität des Erzes zu verbessern.
Die Hauptfaktoren, die den Wascheffekt beeinflussen, sind die physikalischen Eigenschaften des Tons, die Art des Erzes, die Stärke der mechanischen Kraft und die Zeit.
Bei Manganerz, Eisenerz, Kalkstein, insbesondere bei Rückständen, Auslaugungen, Ansammlungen, Mangankappen und anderen Manganerzvorkommen, die durch Verwitterung, Auslaugung, Transport und Anreicherung in der tertiär-quartären Oxidationszone entstehen, ist das Waschen eine unverzichtbare Hausaufgabe.
Der Schlammgehalt von primärem Manganoxid-Erz und Mangankarbonat-Erz ist gering und der Zementationsgrad zwischen Schlamm und Erz ist schwach. Im Allgemeinen ist es leicht, Erz zu waschen. Es kann mit einem Vibrationssieb gewaschen werden und das Produkt unter dem Sieb wird von einem Spiralklassierer entschleimt und klassifiziert.
Verwitterte Manganoxiderze sind mittelwaschbare Erze mit hohem Schlammgehalt (beispielsweise kann der Schlammgehalt von sedimentären Manganerzen bis zu 70 % bis 80 % betragen). Mit einer einfachen Wasserwaschmethode können Sand und Kies nicht vollständig vom Schlamm getrennt werden. Es ist erforderlich, einen Rotationswäscher oder eine Schwertwäsche mit Propeller zu verwenden.
Nach dem Waschen erhält man Erz und Schlamm. Das Erz ist das Endprodukt der Erzwäsche und kann weiterverarbeitet oder direkt als Konzentrat verwendet werden. Wenn der tonhaltige Teil einen niedrigen Mangangehalt aufweist, kann er als Rückstand entsorgt werden. Wenn sein Mangangehalt jedoch noch relativ hoch ist, müssen die Manganmineralien weiter zurückgewonnen werden.
2. Schwerkrafttrennung
Die Dichte gewöhnlicher Manganoxidmineralien beträgt 3.7–5 g/cm³, die Dichte von Mangancarbonatmineralien beträgt 3–3.3 g/cm³ und die Dichte von Gangmineralien beträgt 3.8–3 g/cm³.
Aufgrund des großen Unterschieds zwischen der Dichte von Manganmineralien und Gangmineralien eignet sich das Schwerkrafttrennungsverfahren zur Trennung von Manganerzen mit einfacher Struktur und gröberer Korngröße, insbesondere für Manganoxiderz mit höherer Dichte.
Zu den häufig verwendeten Schwerkrafttrennverfahren gehören die Schwermedientrennung, die Setzlingstrennung und die Rütteltischtrennung.
2.1 Trennung von dichten Medien
Die Schwerseifenaufbereitung wird im Allgemeinen als Vorauswahl verwendet. Der Vorteil liegt in der hohen Trenngenauigkeit, der Nachteil jedoch darin, dass das Schwerseifenrückgewinnungssystem kompliziert ist und die Betriebsanforderungen streng sind.
2.2 TRENNUNG DURCH Rütteln
Es wird hauptsächlich zum Sortieren von Manganoxiderz verwendet und seine Aufgabegröße reicht von 30 bis 1 mm. Die Vorteile des Jiggens sind hohe Produktivität, geringe Ausrüstungsinvestitionen und Betriebskosten.
2.3 TRENNUNG DES SCHÜTTELTISCHES
Es wird hauptsächlich zur Verarbeitung von feinkörnigem Manganoxiderz unter 3 mm verwendet. Die Vorteile des Schütteltisches sind eine hohe Trennleistung und eine einfache Bedienung. Der Nachteil besteht darin, dass die einzelne Maschine eine geringe Verarbeitungskapazität und eine große Fläche hat.
3. MAGNETISCHE TRENNUNG
Bei der magnetischen Trennung handelt es sich um eine Methode, bei der die magnetischen Unterschiede zwischen Mineralien in einem ungleichmäßigen Magnetfeld ausgenutzt werden, um unterschiedliche Mineralien zu trennen.
Manganmineralien sind schwach magnetische Mineralien. Die spezifische magnetische Suszeptibilität von üblichen Manganoxidmineralien liegt zwischen (3 und 15) x 10-7 m3/kg. Mangankarbonatmineralien liegen bei (13.1 bis 16.9) x 10-7 m3/kg. Gangmineralien (Quarz, Kalzit usw.) hingegen liegen bei (2.5 bis 125) x 10-9 m3/kg. Der Magnetismus von Manganmineralien ist etwa 10-mal stärker oder stärker als der von Gangmineralien und lässt sich durch starke magnetische Trennung leicht trennen.
Der Vorgang der starken Magnettrennung ist einfach, leicht zu steuern und weist eine hohe Anpassungsfähigkeit auf. Er kann zur Trennung verschiedener Arten von Manganerzen verwendet werden.
4. Aufschwimmen
Flotation wird häufig zur Verarbeitung feinkörniger Manganmineralien verwendet. Unter den verschiedenen Manganmineralien weist Rhodochrosit die beste Schwimmfähigkeit auf, gefolgt von Pyrolusit und Hartmangan. Andere Manganmineralien, insbesondere Manganerde, weisen die schlechteste Schwimmfähigkeit auf.
Die Flotation von Manganerz kann als eigenständiger Vorgang zur Herstellung von Konzentraten und zur Entsorgung von Rückständen eingesetzt werden. Sie kann auch als Vorgang im kombinierten Aufbereitungsprozess verwendet werden.
Aufgrund ihrer komplexen Zusammensetzung sind Manganmineralien eng mit Gangart verbunden und neigen dazu, zu verschlammt zu werden. Das Flotationsmittel wird sehr viel verbraucht und ist teuer. Im Allgemeinen wird das kombinierte Verfahren der Magnet-Floatation oder der Schwerkraft-Floatation-Trennung angewendet, wobei zuerst ein Teil der Gangart und des festen Schlamms durch Magnet- oder Schwerkrafttrennung entfernt wird und dann die Flotation zur Auswahl verwendet wird.
5. PYROKONZENTRIERUNG
Unter Pyrokonzentration versteht man den Prozess der selektiven Reduktion in einem Hochofen oder Elektroofen. Eisen und Phosphor werden bevorzugt reduziert, während Mangan in Form von MnO in der Schlacke angereichert wird, um manganreiche Schlacke zu erhalten. Sie wird allgemein als manganreiche Schlacke bezeichnet.
Die Pyrokonzentration eignet sich für minderwertiges Manganerz oder Ferromanganerz, das mit herkömmlichen Maschinen nur schwer zu verarbeiten ist und nicht direkt zu Ferromanganerz geschmolzen werden kann. Ziel ist die Entfernung von Eisen und Phosphor.
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