一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法

摘要

本发明涉及一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，属于电解锰生产技术领域。该锰矿石采用电解锰阳极液调浆至65wt%以上，然后进行一级以上闭路湿式球磨至粒度为150目以下得到合格锰矿粉产品。本发明采用电解锰阳极液将锰矿石调浆后进行湿法球磨，一方面湿法球磨过程中基本不会产生任何的粉尘，也不需要配套收尘系统，生产成本明显降低；另一方面在球磨过程中加入电解锰阳极液，电解锰阳极液进一步得到应用，且能在浸出工序前提前进行预浸出过程，强化浸出过程，缩短后续浸出的时间，提高浸出效率和浸出结果。

权利要求

1.一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，其特征在于：将锰矿石采用电解锰阳极液调浆至65wt%以上，然后进行一级以上闭路湿式球磨至粒度为150目以下得到合格锰矿粉产品；

所述湿式球磨法为三级闭路湿式磨矿，具体步骤包括：步骤1、将锰矿石破碎至小于10～25mm，然后采用电解锰阳极液调浆至80wt%～85wt%，在转速为30～60r/min，球料比为10～20:1条件下一次湿式球磨至锰矿粒度为80目以下占

90%，经过一级分级不合格锰矿石返回到一次湿式球磨；

步骤2、将步骤1得到的80目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至70wt%～75wt%，在转速为40～50r/min，球料比为8～18:1条件下二次湿式球磨至锰矿粒度为120目以下占80%，经过二次分级不合格锰矿石返回到二次湿式球磨；

步骤3、将步骤2得到的120目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至65wt%～70wt%，在转速为30～40r/min，球料比为12～18:1条件下三次湿式球磨至锰矿粒度为150目以下占85%，经过三次分级不合格锰矿石返回到三次湿式球磨，150目以下锰矿为合格锰矿粉产品。

2.根据权利要求1所述的基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，其特征在于：所述电解锰阳极液含硫酸30～50g/L。

3.根据权利要求1所述的基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，其特征在于：所述三级闭路湿式磨矿中的球磨机衬板上镀覆15～20mm的炭化硅层，球磨机介质上镀覆一层5～10mm的炭化硅层。

说明书

一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，属于电解锰生产技术领域。

背景技术

[0002] 随着科技的发展，电解锰应用不断扩大，市场需求量年增15%左右，广泛应用于冶金、医学、电子、通讯等领域。电解锰的冶金生产流程为锰矿磨矿后进行浸出、氧化和中和，
然后去除杂质，压滤后电解、钝化、剥离等制备得到电解金属锰。电解锰产出的锰阳极液中
含锰约12‑15g/L以及高浓度硫酸铵等，一部分作为浸出剂返回到锰矿磨矿后的调浆过程，
大量的锰阳极液在电解系统中循环。在工业生产中将锰阳极液作为浸出剂返回浸出过程时
需要加酸调整之后返回，将使后续的系统水平衡更难解决。

[0003] 在电解锰生产过程中，锰矿磨矿通常采用干式球磨法。但是干式球磨法在球磨之前，必须先将物料干燥到指定的水分才能进行干式球磨，球磨之前的干燥将带来更高的能
源耗费，增加处理工序。干式球磨法由于受矿石湿度的影响，在矿石与衬板表面形成一层很
薄的物料层，所以干式球磨法比湿式球磨法每吨矿石的能耗多25～35%。同时，干式球磨法
必须带有一套风路系统，辅助设备多；干式球磨收尘、粉尘重，成为收尘工段较大的处理难
题。

[0004] 因此，如何采用湿式球磨法进行锰矿磨矿是个技术难题。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法。本发明采用电解锰阳极液将锰矿石调浆后进行湿法球磨，一方面湿
法球磨过程中基本不会产生任何的粉尘，也不需要配套收尘系统，生产成本明显降低；另一
方面在球磨过程中加入电解锰阳极液，电解锰阳极液进一步得到应用，且能在浸出工序前
提前进行预浸出过程，缩短后续浸出的时间，提高浸出效率和浸出结果。本发明通过以下技
术方案实现。

[0006] 一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，将锰矿石采用电解锰阳极液调浆至65wt%以上，然后进行一级以上闭路湿式球磨至粒度为150目以下得到合格锰矿粉产
品。

[0007] 所述电解锰阳极液含硫酸30～50g/L。

[0008] 所述湿式球磨法为三级闭路湿式磨矿，具体步骤包括：

[0009] 步骤1、将锰矿石破碎至小于10～25mm，然后采用电解锰阳极液调浆至80wt%～85wt%，在转速为30～60r/min，球料比为10～20:1条件下一次湿式球磨至锰矿粒度为80目
以下占90%，经过一级分级不合格锰矿石返回到一次湿式球磨；

[0010] 步骤2、将步骤1得到的80目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至70wt%～75wt%，在转速为40～50r/min，球料比为8～18:1条件下二次湿式球磨至锰矿粒度为120目以下占
80%，经过二次分级不合格锰矿石返回到二次湿式球磨；

[0011] 步骤3、将步骤2得到的120目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至65wt%～70wt%，在转速为30～40r/min，球料比为12～18:1条件下三次湿式球磨至锰矿粒度为150目以下占
85%，经过三次分级不合格锰矿石返回到三次湿式球磨，150目以下锰矿为合格锰矿粉产品。

[0012] 所述三级闭路湿式磨矿中的球磨机衬板上镀覆15～20mm的炭化硅层，球磨机介质上镀覆一层5～10mm的炭化硅层。

[0013] 本发明的有益效果是：

[0014] （1）本发明采用湿法球磨方法，相较干法球磨法，粉尘量仅为干法粉尘量3～5%，给收尘车间减轻了压力，投资成本降低了5%～10%。

[0015] （2）本发明采用湿法球磨方法，相较干法球磨法，球磨之前不需要进行干燥到指定水分，节约了能源，进一步缩短了生产流程。

[0016] （3）本发明在湿法球磨过程中加入电解锰阳极液，在浸出工序之前对锰矿石提前进行预浸出，强化了浸出过程，在后续的浸出过程中浸出时间缩短了65%以上，锰矿石经过
球磨后再浸出使锰浸出率提高至98.5%以上。

[0017] （4）本发明针对电解锰阳极液湿式球磨法将造成球磨机腐蚀的问题，在球磨机衬板和球磨机介质上镀覆一层炭化硅层，解决了球磨机腐蚀的问题，进一步将电解锰阳极液
湿式球磨法产业化。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例1锰矿石湿式球磨法流程处理图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

[0020] 实施例1

[0021] 如图1所示，该基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，采用三级闭路湿式磨矿，步骤包括：

[0022] 步骤1、将1kg锰矿石（包括以下质量百分比组分：Mn18.32%（主要物相为MnCO3）、Fe2O32.14%、MgO3.54%、CaO6.2%和SiO225.5%等）破碎至小于10mm，然后采用电解锰阳极液
（电解锰阳极液含硫酸30g/L）调浆至80wt%，在转速为30r/min，球料比为10:1条件下一次湿
式球磨至锰矿粒度为80目以下占90%，经过一级分级不合格锰矿石返回到一次湿式球磨；

[0023] 步骤2、将步骤1得到的80目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至70wt%，在转速为40r/min，球料比为8:1条件下二次湿式球磨至锰矿粒度为120目以下占80%，经过二次分级
不合格锰矿石返回到二次湿式球磨；

[0024] 步骤3、将步骤2得到的120目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至65wt%，在转速为30r/min，球料比为12:1条件下三次湿式球磨至锰矿粒度为150目以下占85%，经过三次分级
不合格锰矿石返回到三次湿式球磨，150目以下锰矿为合格锰矿粉产品。

[0025] 上述三级闭路湿式磨矿中的球磨机衬板上镀覆15mm的炭化硅层，球磨机介质上镀覆一层5mm的炭化硅层。经过在球磨机衬板和球磨机介质上镀覆炭化硅层，球磨机衬板和球
磨机介质比没有镀覆使用时间多延长了8～10天。

[0026] 实施例2

[0027] 如图1所示，该基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，采用三级闭路湿式磨矿，步骤包括：

[0028] 步骤1、将1kg锰矿石（包括以下质量百分比组分：Mn19.4%（主要物相为MnCO3）、Fe2O32.67%、MgO4.12%、CaO5.9%和SiO222.4%等）破碎至小于25mm，然后采用电解锰阳极液
（电解锰阳极液含硫酸50g/L）调浆至85wt%，在转速为60r/min，球料比为20:1条件下一次湿
式球磨至锰矿粒度为80目以下占90%，经过一级分级不合格锰矿石返回到一次湿式球磨；

[0029] 步骤2、将步骤1得到的80目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至75wt%，在转速为50r/min，球料比为18:1条件下二次湿式球磨至锰矿粒度为120目以下占80%，经过二次分级
不合格锰矿石返回到二次湿式球磨；

[0030] 步骤3、将步骤2得到的120目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至70wt%，在转速为40r/min，球料比为18:1条件下三次湿式球磨至锰矿粒度为150目以下占85%，经过三次分级
不合格锰矿石返回到三次湿式球磨，150目以下锰矿为合格锰矿粉产品。

[0031] 上述三级闭路湿式磨矿中的球磨机衬板上镀覆20mm的炭化硅层，球磨机介质上镀覆一层10mm的炭化硅层。经过在球磨机衬板和球磨机介质上镀覆炭化硅层，球磨机衬板和
球磨机介质比没有镀覆使用时间多延长了15～20天。

[0032] 实施例3

[0033] 如图1所示，该基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法，采用三级闭路湿式磨矿，步骤包括：

[0034] 步骤1、将1kg锰矿石（包括以下质量百分比组分：Mn20.1%（主要物相为MnCO3）、Fe2O31.98%、MgO4.07%、CaO7.1%和SiO225.6%等）破碎至小于15mm，然后采用电解锰阳极液
（电解锰阳极液含硫酸40g/L）调浆至82wt%，在转速为50r/min，球料比为18:1条件下一次湿
式球磨至锰矿粒度为80目以下占90%，经过一级分级不合格锰矿石返回到一次湿式球磨；

[0035] 步骤2、将步骤1得到的80目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至72wt%，在转速为45r/min，球料比为16:1条件下二次湿式球磨至锰矿粒度为120目以下占80%，经过二次分级
不合格锰矿石返回到二次湿式球磨；

[0036] 步骤3、将步骤2得到的120目以下锰矿采用电解锰阳极液调浆至68wt%，在转速为35r/min，球料比为15:1条件下三次湿式球磨至锰矿粒度为150目以下占85%，经过三次分级
不合格锰矿石返回到三次湿式球磨，150目以下锰矿为合格锰矿粉产品。

[0037] 上述三级闭路湿式磨矿中的球磨机衬板上镀覆18mm的炭化硅层，球磨机介质上镀覆一层8mm的炭化硅层。经过在球磨机衬板和球磨机介质上镀覆炭化硅层，球磨机衬板和球
磨机介质比没有镀覆使用时间多延长了10～15天。

[0038] 对比实施例

[0039] 将1kg锰矿石（包括以下质量百分比组分：Mn20.1%（主要物相为MnCO3）、Fe2O31.98%、MgO4.07%、CaO7.1%和SiO225.6%等）采用现有的干式球磨法磨矿至锰矿粒度为
150目占85%，分级不合格锰矿石继续返回到干式球磨中，在此过程中产生的粉尘浓度如表1
所示。

[0040] 表1

[0041]

[0042] 从表1可以看出本发明湿法球磨方法，相较干法球磨法，粉尘量仅为干法粉尘量3～5%，给收尘车间减轻了压力，减少了收尘程序，投资成本降低了5%～10%。

[0043] 将实施例1至3得到的合格锰矿粉产品以及对比实施例合格锰矿粉产品各取500g，分别按照固液比为1:10（碳酸锰矿：终浸体积，g/mL）、矿酸比1：0.5（碳酸锰矿：硫酸的质量
比）条件下进行浸出，浸出时间和锰浸出率如表2所示。

[0044] 表2

[0045]

[0046] 从表2可以看出，本发明在湿法球磨过程中加入电解锰阳极液，实施例2中的浸出时间少了80min，与干法球磨相比时间缩短了67%；实施例1中的浸出时间少了78min，与干法
球磨相比时间缩短了65%；实施例3中的浸出时间少了85min，与干法球磨相比时间缩短了
70.8%。更为重要的是本申请在浸出时间缩短的情况下强化了浸出过程，锰浸出率最高能达
到99%，因此本申请比起干法球磨提高浸出效率和浸出结果。

[0047] 以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前
提下作出各种变化。