CN115161498B - 大型矿热炉生产金属锰生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了大型矿热炉生产金属锰生产工艺，涉及金属锰生产技术领域。本发明具体包括以下处理步骤：S1、物料输送；S2、物料配料；S3、物料布料；S4、物料精炼和S5、物料回收。本发明通过常规的物料输送设备、配料设备、布料设备以及矿热炉可实现金属锰的硅热法制备，成本低，设备的损耗相比较传统的电解法制备极其的小，并且也属于正常耗损范围内，并且利用硅热法相比较传统的焙烧法所生成的固体、气体衍生物量少且成分简单。
Description
技术领域
本发明属于金属锰生产技术领域，特别是涉及大型矿热炉生产金属锰生产工艺。
背景技术
现有金属锰多使用电解法进行生产，碳酸锰矿是直接利用硫酸与碳酸锰化合反应制取硫酸锰溶液，再通过中和、净化、过滤等一系列工艺制备为电解液，经加入添加剂如二氧化硒、亚硫酸铵等即可进入电解槽进行电解，利用二氧化锰生产电解锰的工艺与用碳酸锰生产工艺有所差别，主要是二氧化锰在一般条件下不与硫酸反应，必须经处理为二价锰后再与硫酸反应制备硫酸锰溶液，其处理方法一般为焙烧法，是将二氧化锰与还原性物质(一般为煤炭)共同混合后密闭加热，在一定温度下将四价锰还原为二价锰，粉碎后与硫酸反应，这种方法称为焙烧法；另一种方法是称为两矿法的，即是用二氧化锰矿粉和硫铁矿在硫酸作用下发生氧化还原反应来制备硫酸锰而现阶段中利用电解法进行金属锰的生产制备过程中具有以下不足之处：
1、现有的用于制备金属锰的电解工艺中，其所需要用到的原料众多生产成本增加，并且电解材料为损耗件，进而在电解过程中会产生较为严重的耗损，并且需要经常更换，才可保证电解制备工作的完备性；
2、现有的用于制备金属锰的焙烧工艺中，会产生较为严重的大气污染，并且也需要大量的使用水资源，而净水资源在生产使用后，会形成工业污水，因此也需要投入成本对废水资源以及废气资源进行处理。
发明内容
本发明的目的在于提供大型矿热炉生产金属锰生产工艺，通过常规的物料输送设备、配料设备、布料设备以及矿热炉可实现金属锰的硅热法制备，成本低，设备的损耗相比较传统的电解法制备极其的小，并且也属于正常耗损范围内，并且利用硅热法相比较传统的焙烧法所生成的固体、气体衍生物量少且成分简单，解决了的现有的金属锰生产时所出现的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为大型矿热炉生产金属锰生产工艺，具体包括以下生产步骤：
S1、物料输送：通过可调整倾斜角度的皮带式物料输送架对用于金属锰生产的锰矿石进行运输，并使其达到矿热炉的炉顶区域的锰矿石收纳配料斗中暂存；通过封闭式的物料抬升机对硅锰合金复合脱氧剂进行抬升，并输送到矿热炉的炉顶区域的封闭式的硅锰合金复合脱氧剂收纳配料斗中暂存；
S2、物料配料：首先通过收纳配料斗向矿热炉顶端的布料***内投入一定量的锰矿石，并且对投入的猛矿石的重量进行计重，根据实际配比***，比对出所需要投入的硅锰合金复合脱氧剂的量，并将称量好的需要投入的硅锰合金复合脱氧剂输入到矿热炉顶端的布料***中；
S3、物料布料：布料***将分开对锰矿石和硅锰合金复合脱氧剂两种物料进行分开收纳，而后锰矿石将直接投入到矿热炉的焙烧区域中，并进行焙烧工作，而后在锰矿石形成熔融状态时恒定其加热焙烧温度，而另一布料***的布料区域内，通过粉料喷射件，将硅锰合金复合脱氧剂粉末喷洒在矿热炉的焙烧区域的熔融状态锰矿液表面，即使熔融锰矿液表面充分与硅锰合金复合脱氧剂粉末接触，而后通过间歇式布料的方式，在下层熔融锰矿液翻腾到表面时，布料***再次进行硅锰合金复合脱氧剂粉末喷洒布料工作；
S4、物料精炼：在硅锰合金复合脱氧剂粉末布料完成后，矿热炉持续供热，而后熔融状态锰矿液持续翻腾，可使硅锰合金复合脱氧剂粉末充分的与熔融状态的锰矿液混合；
S5、物料回收：在S4中所形成的渣料将沉底，而部分金属锰则将汽化，汽化部分为纯净的锰，通过矿热炉顶部装配的冷凝***对其进行冷凝而后进行回收，即可获得纯净锰，而对于矿热炉炉底的渣料则捞取，对其进行单独回收，而熔融态物料则进行独立的回收。
进一步地，在S1步骤中，皮带式物料输送架只适用于锰矿石的输送，而封闭式物料抬升机适用于硅锰合金复合脱氧剂的输送，而封闭式物料抬升机的顶端端口装配有电动开合门板，由此可进行独立供料；具体的，当封闭式物料抬升机的出料口上升的与布料***的入料口相对的高度时，封闭式物料抬升机的顶端端口的电动开合门板打开，物料抬升机内的硅锰合金复合脱氧剂流入到布料***的封闭式布料区域内。
进一步地，在S2步骤中，矿热炉顶端的布料***中设置有两个布料区间，其中用于锰矿石的布料区间为敞口式结构，而用于硅锰合金复合脱氧剂的布料区间为封闭式结构，并且与物料抬升机相对的侧面上也装配有电动开合门板，进而在接收硅锰合金复合脱氧剂时可远程控制门板的打开作用，完成工作后再次进行闭合，同时矿热炉顶端的布料***中的两个布料区间的底部均装配有称量结构，并且该称量结构附带物料输出；具体的，称量结构为常规的电子压力称量机，并且称量机的出料口位置装配有输出管道，而输出管道上装配有电子通断阀，通过电子通断阀可控制管道内锰矿石的投入工作是否进行。
进一步地，在S3步骤中，在进行锰矿石的焙烧工作时，硅锰合金复合脱氧剂并不进行布料，只有当锰矿石呈现出熔融状态并且持续呈现熔融状态时，在进行硅锰合金复合脱氧剂的布料工作，因此锰矿石和硅锰合金复合脱氧剂的布料工作分开进行；具体的，锰矿石在经历过高温焙烧后会形成熔融状态，并且因为高温的持续，最底部的熔融状态锰矿石液则会上升并与最表面的温度较低的熔融状态锰矿石液形成交换进而形成了翻腾现象。
进一步地，在S5步骤中，矿热炉的顶部装配有起吊装置，并且起吊装置采用耐高温材料制成，而起吊装置的下方工作在锰矿石持续呈现出熔融状态之后以及硅锰合金复合脱氧剂布料之前，并且在硅锰合金复合脱氧剂充分与熔融状态的锰矿石混合之后、矿热炉炉底渣料不在增加后，起吊装置恢复初始装置，即完成渣料的捞取；具体的，在渣料捞取完成后，其中起吊装置将滞留在矿热炉顶端一段时间，用于将渣料上以及起吊装置上的熔融态锰矿石溶液沥干净，同时也是实现渣料以及起吊装置的缓慢降温工作，避免温度骤降影响起吊装置性能的问题。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过利用常规的物料输送设备、配料设备、布料设备以及矿热炉可实现金属锰的硅热法制备，成本低，设备的损耗相比较传统的电解法制备极其的小，并且也属于正常耗损范围内，解决了现有的用于制备金属锰的电解工艺中，其所需要用到的原料众多生产成本增加，并且电解材料为损耗件，进而在电解过程中会产生较为严重的耗损，并且需要经常更换，才可保证电解制备工作的完备性。
2、本发明通过利用硅热法进行金属锰的制备，并且在进行制备过程中所消耗的水资源相比较传统的焙烧工艺所需要消耗的水资源是极其少的，同时硅热法制备而成的金属锰中的固体衍生物都是可循环使用的资源，进而也可侧面的降低生产成本，同时生成的气体衍生物相比较焙烧法制备所衍生的气体物质也即为洁净，解决了现有的用于制备金属锰的焙烧工艺中，会产生较为严重的大气污染，并且也需要大量的使用水资源，而净水资源在生产使用后，会形成工业污水，因此也需要投入成本对废水资源以及废气资源进行处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为大型矿热炉生产金属锰的生产工艺流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1所示，本发明为大型矿热炉生产金属锰生产工艺，具体包括以下生产步骤：
S1、物料输送：通过可调整倾斜角度的皮带式物料输送架对用于金属锰生产的锰矿石进行运输，并使其达到矿热炉的炉顶区域的锰矿石收纳配料斗中暂存；通过封闭式的物料抬升机对硅锰合金复合脱氧剂进行抬升，并输送到矿热炉的炉顶区域的封闭式的硅锰合金复合脱氧剂收纳配料斗中暂存；
S2、物料配料：首先通过收纳配料斗向矿热炉顶端的布料***内投入一定量的锰矿石，并且对投入的猛矿石的重量进行计重，根据实际配比***，比对出所需要投入的硅锰合金复合脱氧剂的量，并将称量好的需要投入的硅锰合金复合脱氧剂输入到矿热炉顶端的布料***中；
S3、物料布料：布料***将分开对锰矿石和硅锰合金复合脱氧剂两种物料进行分开收纳，而后锰矿石将直接投入到矿热炉的焙烧区域中，并进行焙烧工作，而后在锰矿石形成熔融状态时恒定其加热焙烧温度，而另一布料***的布料区域内，通过粉料喷射件，将硅锰合金复合脱氧剂粉末喷洒在矿热炉的焙烧区域的熔融状态锰矿液表面，即使熔融锰矿液表面充分与硅锰合金复合脱氧剂粉末接触，而后通过间歇式布料的方式，在下层熔融锰矿液翻腾到表面时，布料***再次进行硅锰合金复合脱氧剂粉末喷洒布料工作；
S4、物料精炼：在硅锰合金复合脱氧剂粉末布料完成后，矿热炉持续供热，而后熔融状态锰矿液持续翻腾，可使硅锰合金复合脱氧剂粉末充分的与熔融状态的锰矿液混合；
S5、物料回收：在S4中所形成的渣料将沉底，而部分金属锰则将汽化，汽化部分为纯净的锰，通过矿热炉顶部装配的冷凝***对其进行冷凝而后进行回收，即可获得纯净锰，而对于矿热炉炉底的渣料则捞取，对其进行单独回收，而熔融态物料则进行独立的回收。。
请参阅图1所示，在S1步骤中，皮带式物料输送架只适用于锰矿石的输送，而封闭式物料抬升机适用于硅锰合金复合脱氧剂的输送，而封闭式物料抬升机的顶端端口装配有电动开合门板，由此可进行独立供料；具体的，当封闭式物料抬升机的出料口上升的与布料***的入料口相对的高度时，封闭式物料抬升机的顶端端口的电动开合门板打开，物料抬升机内的硅锰合金复合脱氧剂流入到布料***的封闭式布料区域内。
在S2步骤中，矿热炉顶端的布料***中设置有两个布料区间，其中用于锰矿石的布料区间为敞口式结构，而用于硅锰合金复合脱氧剂的布料区间为封闭式结构，并且与物料抬升机相对的侧面上也装配有电动开合门板，进而在接收硅锰合金复合脱氧剂时可远程控制门板的打开作用，完成工作后再次进行闭合，同时矿热炉顶端的布料***中的两个布料区间的底部均装配有称量结构，并且该称量结构附带物料输出；具体的，称量结构为常规的电子压力称量机，并且称量机的出料口位置装配有输出管道，而输出管道上装配有电子通断阀，通过电子通断阀可控制管道内锰矿石的投入工作是否进行。
在S3步骤中，在进行锰矿石的焙烧工作时，硅锰合金复合脱氧剂并不进行布料，只有当锰矿石呈现出熔融状态并且持续呈现熔融状态时，在进行硅锰合金复合脱氧剂的布料工作，因此锰矿石和硅锰合金复合脱氧剂的布料工作分开进行；具体的，锰矿石在经历过高温焙烧后会形成熔融状态，并且因为高温的持续，最底部的熔融状态锰矿石液则会上升并与最表面的温度较低的熔融状态锰矿石液形成交换进而形成了翻腾现象。
在S5步骤中，矿热炉的顶部装配有起吊装置，并且起吊装置采用耐高温材料制成，而起吊装置的下方工作在锰矿石持续呈现出熔融状态之后以及硅锰合金复合脱氧剂布料之前，并且在硅锰合金复合脱氧剂充分与熔融状态的锰矿石混合之后、矿热炉炉底渣料不在增加后，起吊装置恢复初始装置，即完成渣料的捞取；具体的，在渣料捞取完成后，其中起吊装置将滞留在矿热炉顶端一段时间，用于将渣料上以及起吊装置上的熔融态锰矿石溶液沥干净，同时也是实现渣料以及起吊装置的缓慢降温工作，避免温度骤降影响起吊装置性能的问题。
以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。
Claims (3)
1.大型矿热炉生产金属锰生产工艺，其特征在于：具体包括以下生产步骤：
S1、物料输送：通过可调整倾斜角度的皮带式物料输送架对用于金属锰生产的锰矿石进行运输，并使其达到矿热炉的炉顶区域的锰矿石收纳配料斗中暂存；通过封闭式的物料抬升机对硅锰合金复合脱氧剂进行抬升，并输送到矿热炉的炉顶区域的封闭式的硅锰合金复合脱氧剂收纳配料斗中暂存；
S2、物料配料：首先通过收纳配料斗向矿热炉顶端的布料***内投入一定量的锰矿石，并且对投入的锰矿石的重量进行计重，根据实际配比***，比对出所需要投入的硅锰合金复合脱氧剂的量，并将称量好的需要投入的硅锰合金复合脱氧剂输入到矿热炉顶端的布料***中；在S2步骤中，矿热炉顶端的布料***中设置有两个布料区间，其中用于锰矿石的布料区间为敞口式结构，而用于硅锰合金复合脱氧剂的布料区间为封闭式结构，并且与物料抬升机相对的侧面上也装配有电动开合门板，进而在接收硅锰合金复合脱氧剂时可远程控制门板的打开作用，完成工作后再次进行闭合，同时矿热炉顶端的布料***中的两个布料区间的底部均装配有称量结构，并且该称量结构附带物料输出；
S3、物料布料：布料***将分开对锰矿石和硅锰合金复合脱氧剂两种物料进行分开收纳，而后锰矿石将直接投入到矿热炉的焙烧区域中，并进行焙烧工作，而后在锰矿石形成熔融状态时恒定其加热焙烧温度，而另一布料***的布料区域内，通过粉料喷射件，将硅锰合金复合脱氧剂粉末喷洒在矿热炉的焙烧区域的熔融状态锰矿液表面，即使熔融锰矿液表面充分与硅锰合金复合脱氧剂粉末接触，而后通过间歇式布料的方式，在下层熔融锰矿液翻腾到表面时，布料***再次进行硅锰合金复合脱氧剂粉末喷洒布料工作；在S3步骤中，在进行锰矿石的焙烧工作时，硅锰合金复合脱氧剂并不进行布料，只有当锰矿石呈现出熔融状态并且持续呈现熔融状态时，再进行硅锰合金复合脱氧剂的布料工作，因此锰矿石和硅锰合金复合脱氧剂的布料工作分开进行；
S4、物料精炼：在硅锰合金复合脱氧剂粉末布料完成后，矿热炉持续供热，而后熔融状态锰矿液持续翻腾，可使硅锰合金复合脱氧剂粉末充分的与熔融状态的锰矿液混合；
S5、物料回收：在S4中所形成的渣料将沉底，而部分金属锰则将汽化，汽化部分为纯净的锰，通过矿热炉顶部装配的冷凝***对其进行冷凝而后进行回收，即可获得纯净锰，而对于矿热炉炉底的渣料则捞取，对其进行单独回收，而熔融态物料则进行独立的回收。
2.如权利要求1所述的大型矿热炉生产金属锰生产工艺，其特征在于：在S1步骤中，皮带式物料输送架只适用于锰矿石的输送，而封闭式物料抬升机适用于硅锰合金复合脱氧剂的输送，而封闭式物料抬升机的顶端端口装配有电动开合门板，由此可进行独立供料。
3.如权利要求1所述的大型矿热炉生产金属锰生产工艺，其特征在于：在S5步骤中，矿热炉的顶部装配有起吊装置，并且起吊装置采用耐高温材料制成，而起吊装置的下方工作在锰矿石持续呈现出熔融状态之后以及硅锰合金复合脱氧剂布料之前，并且在硅锰合金复合脱氧剂充分与熔融状态的锰矿石混合之后、矿热炉炉底渣料不再增加后，起吊装置恢复初始装置，即完成渣料的捞取。
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