高锰铁矿高温快速还原—磁选分离工艺研究

朱德庆 董 韬 李思唯 潘 建 郭正启 杨聪聪

（中南大学资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083）

随着我国钢铁行业的快速发展，国内粗钢产量及铁矿石的需求量均日益增大。然而我国铁矿资源贫矿多、富矿少、共生组分多，远不能满足国内需求，对外依存度高达80%以上，2019年约进口铁矿石10.7亿t。此外，锰矿石90%消耗于钢铁工业，我国锰矿资源同样不能满足钢铁工业快速发展的需求，2019年进口锰矿石3 419万t［1］。我国高锰铁矿储量丰富，若能将其开发利用，对缓解我国铁矿石和锰矿石的需求压力及降低对进口矿石的依存度具有重要意义［2，3］。

高锰铁矿是世界公认的难以分选的复杂铁矿资源，由于其极细的粒度以及铁与锰和脉石矿物嵌布紧密而难以用传统选矿工艺实现铁和锰的有效分离［4］。通常铁锰的分离方法包括物理分选、湿法冶金、火法冶金和生物冶金。对于锰含量低且以独立锰矿物形态存在的含锰铁矿石，物理选矿可以很好地分离铁和锰［5-7］。但是，物理分选难以处理复杂铁矿，并且获得的产品铁、锰的回收率较低，仅60%左右。湿法冶炼法包括直接酸浸、两段酸浸和还原浸出。DAS等［8］采用柠檬酸和草酸直接浸出处理低锰铁矿，锰的回收率为66%。HARIPRASAD等［9］利用直接还原—浸出的方法处理锰矿石，采用木屑作为还原剂，锰的回收率可达98%，但浸出时间长达8 h。湿法冶金可以有效地实现铁锰分离，但是存在酸耗高，对设备腐蚀等问题。BELYI等［10］采用硫杆菌对锰含量为12%～30%的锰矿石浸出，当浸出时间为144～192 h，锰的回收率为96%～98%。……