Марганцевые руды

.2.06

Марганцевая руда обладает стабильно высокой ценностью и объемами потребления благодаря своим уникальным свойствам и востребованностью в металлургической отрасли. Марганец применяется во всех стадиях производства железа, в связи с чем данные руды относятся к стратегически важному сырью. Этот факт ясно показывает, что совершенствование технологий переработки марганцевых руд играет решающую роль в развитии экономического потенциала производства ферромарганца, кремний-марганцевых сплавов и химической промышленности.

Запасы марганцевых руд в России невелики. Основные запасы (55%) представлены крупным Усинским месторождением карбонатных руд и небольшим Дурновским месторождением окисных руд. Кроме того, около 16% марганцевых руд учтено по Порожинскому месторождению (содержание марганца 18%) и 12% - по Парнокскому месторождению (содержание марганца 32,1%).

Месторождения марганца России в основном представлены низкокачественными карбонатными рудами, требующими сложных схем обогащения, а большинство месторождений мелкие. Из указанных месторождений производственные мощности созданы лишь на Парнокском месторождении, но добыча руд незначительна.

В перспективе на период до 2030 года предусматривается ввод производственных мощностей по производству марганцевых руд в размере 535 тыс. т. При этом сохраняется импорт товарной марганцевой руды в размере 500 тыс. т, так как потребность ферросплавного производства в руде оценивается в 1043 тыс. т. Дополнительные перспективы связаны с введением в хозяйственный оборот не крупных промышленных объектов с окисленными рудами на Приполярном и Полярном Урале, в Вандайском и Удско-Шантарском рудных районах Хабаровского края.

Металлургия

Марганцевая руда может быть непосредственно использована в качестве сырья для производства стали и чугуна, а также использована для получения ферромарганцевых сплавов и металлического марганца.

Содержание марганца в ферромарганцевых сплавах, при условии соблюдения соотношения железа и марганца, составляет 30 – 40%.
Фосфор является вредным элементом и жестко регламентируется в марганцевом сырье.

Химическая и легкая промышленность

В химической и легкой промышленности марганцевая руда в основном используется для получения диоксида марганца, сульфата марганца и перманганата калия в химической промышленности.

Порошок диоксида марганца: содержание MnO2 более 50%.
Изготовление сульфата марганца: Fe≤3%, Al2O3≤3%, CaO≤0,5%, MgO≤0,1%.
Изготовление перманганата калия: Fe≤5%, SiO2≤5%, Al2O3≤4%.

Для марганцевых руд с низким содержанием и высоким содержанием примесей необходимо проводить обогащение для получения качественного концентрата, отвечающего требованиям промышленного производства.

Применение в металлургии	Содержание марганца	Ферромарганец	Фосфор марганец
Низкоуглеродистый ферромарганец	36%～40%	6%～8.5%	0.002%～0.0036%
Углеродный ферромарганец	33%～40%	3.8%～7.8%	0.002%～0.005%
Марганцево-кремниевый сплав	29%～35%	3.3%～7.5%	0.0016%～0.0048%
Доменный ферромарганец	30%	2%～7%	0.005%

Технологии

Применяем принципиально новые высокоэффективные схемы сухого обогащения с учетом экономических, технологических и экологических особенностей сырья

Обогащение карбонатных и карбонатно-силикатных марганцевых руд, с получением марганцевого концентрата и сырья для производства керамических изделий.

Обогащение хвостов добычи марганцевых руд – вторичного сырья, с получением марганцевого концентрата и пигмента.

Сухое обогащение бедных руд и марганецсодержащих хвостов

Бедные руды и марганецсодержащие хвосты

Технологии сухого обогащения бедных руд и марганецсодержащих хвостов обогащения позволяют:

вводить в эксплуатацию мелкие удаленные месторождения, расположенные в районах с плохим водоснабжением и особыми требованиями к экологии производства;
снизить энергетические затраты во всех операциях обогащения и удешевить природоохранные мероприятия, за счет исключения затрат на строительство и содержание хвостохранилища;
снизить капитальные затраты на строительство фабрики за счет уменьшения объема перерабатываемой массы сырья при исключении воды;
реализовывать дополнительную продукцию, получаемую из сухих фракционированных хвостов переработки.

Технологии обогащения с использованием сухой магнитной сепараций, пневматического обогащения являются альтернативой традиционным гравитационным и флотационным схемам обогащения, и имеют перспективы для многих видов минерального сырья.

Технология сухого обогащения карбонатных марганцевых руд

Карбонатные марганцевые руды

Технология позволяет получать концентрат с массовой долей марганца 31 – 34 %.

Технологические операции:

прием исходной руды (400 мм, влажность 20%; массовая долея марганца 19%), складирование и усреднение
дробление руды до крупности 75 мм; сушка в сушильном барабане (до влажности 0,5%);
грохочение на классы 40-75 мм, 10-40 мм, 0-10 мм; дробление руды класса 40-75 мм до крупности 0-40 мм с возможностью выделения крупнокускового концентрата фракции 20 – 40 мм;
магнитная сепарация в слабом поле; измельчение всей руды до крупности 3 мм, высокоградиентрая магнитная сепарация;
отгрузка концентрата.

Технология сухого обогащения карбонатных марганцевых руд отработана на сырье Тиньинского месторождения (Свердловская область).

Вторичные продукты

Шихта для производства кирпича: хвосты обогащения – 65%, диатомитовая глина – 25%, отощающая добавка (шамот, брак обжига и т.д.) – 10%, древесные опилки – 2% (сверх 100% минеральной массы). Кирпичи производятся при пластической подготовке исходных сырьевых материалов и формовке экструзией. Масса обожженого кирпича 3,5 – 3,6 (2,5 – 2,7) кг, пустотность – 27%, морозостойкость не менее 25 циклов, выход лицевого кирпича темно-коричневого цвета примерно 20%. Возможно получение профильного кирпича.
Шихта для производства керамзита: хвосты обогащения марганцевых руд – 70 – 75%, диатомитовая глина – 25 – 30%, мазут (отработанное масло) – 0,5%.

Обогащение хвостов добычи

Технология сухого обогащения отходов обогащения

Технология сухого обогащения отходов обогащения была отработана на хвостах Жездинской обогатительной фабрики с массовой долей марганца 9,5%, фосфора 0,038%.

Отходы обогащения, будут использоваться для производства керамических изделий и в качестве востребованного пигмента. По данной технологической схеме получен концентрат с массовой долей марганца 32 – 40 %.
Выход готовой продукции в виде марганцевого концентрата из лежалых отходов обогащения составляет 25 – 30%.

Реализация данной технологии позволит приступить к переработке техногенных месторождений и забалансового сырья используя инновационные методы.