برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

مطالعه روشهای تولید دی اکسید منگنز با عیار منگنز بالای 55% از کانسنگ



گروه تخصصی:  فنی و مهندسی

سازمان مجری:  واحد تربیت مدرس 

گروه پژوهشی: فنی و مهندسی

پژوهشگران: 
ذوالقدری مجید (مسئول طرح)
غفاری علی (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  اسفند 1388

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 37-88335335-88630480-88011001-021 ????? 4114-3945

نشانی سازمان مجری: تهران، بزرگراه جلال آل احمد، پل نصر، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: 343- 14115
 

چکیده:

فلز منگنز کاربردهای متنوعی در صنایع دارد. ماده دی اکسید منگنز را بسته به عیار و دانه بندی آن می توان به سه دسته متالورژیکی، باتری و شیمیای تقسیم بندی کرد. قسمت اعظم منگنز در صنعت متالورژی و برای تولید آلیاژهای فرومنگنز مصرف می شود.
کانی های منگنز دارای فرمولهای شیمیایی و ترکیبات متفاوتی می باشند اما کانی پیرولوزیت
 (MnO2)یکی از اصلی منابع منگنز است و کانی های گانگ همراه آن معمولا هماتیت و گوتیت، کوارتز، کلسیت، باریت و کانی های سیلیکاته است. هیچ روش منحصر به فردی که دارای کاربرد همه جانبه در کانه آرایی منگنز باشد، وجود ندارد.
در ساده ترین مدار فرآوری منگنز، کانسنگ تا ابعاد زیر
12.7mm خرد می شود و با شستشوی مواد رسی در ناو شن شوی، عیار کنسانتره تا %48 می رسد. در این روش گاها مواد ریزتر از 6.4mm به عنوان باطله در نظر گرفته می شود و در مواردی هم برای بازیابی ذرات بین 6.4 تا 0.84 میلیمتر از کلاسیفایر پاروئی استفاده می گردد و بخش ریزتر از 0.84mm در سد باطله انباشته می شود. اگر عیار منگنز در کانسنگ کم باشد، دیگر نمی توان با شستشوی ساده و حذف ذرات نرمه کنسانتره ای با عیار مطلوب تولید کرد و بر خلاف روش معمول، کانه آرایی ابعاد درشت با روشهای ثقلی (مانند جیگ) ضرورت می یابد. در تغلیظ ثقلی کانسنگ منگنز از جداکننده واسطه سنگین دایناویرلپول (در ابعاد 0.84-8mm)، مارپیچ همفری (ابعاد 0.075-0.84mm) استفاده شده است و فلوتاسیون نیز در ابعاد -0.2mm مورد استفاده قرار گرفته است. در این بین، روش فلوتاسیون به علت دردسرهای نرمه های رسی و همچنین مشکل بودن حذف ذرات گانگ به منظور رسیدن به عیار بالا، بسیار چالش برانگیز است.
کانی های اصلی کانسنگ منگنز مورد مطالعه به ترتیب فراوانی پیرولوزیت (MnO2)، کلسیت (CaCO3)، کوارتز (SiO2)، کانی های رسی، باریت (BaSO4) و گوتیت (FeO(OH)) است که حاوی %30 منگنز و %21 مواد کربناتی (عمدتا کربنات کلسیم) و %19 سیلیس می باشد.
آزمایش های جدایش ثقلی با جداکننده بستر سیال نشان داد که می توان عیار کنسانتره در محدوده های ابعادی 300-420mm، 212-300mm، 150-212mm را به ترتیب 52.27، 53.84 و 57.72 درصد رساند و این مساله به معنای آن است که با خرد کردن کانسنگ تا -300mm، درجه آزادی لازم برای تولید کنسانتره با عیار بالای %55 حاصل می گردد. علاوه بر این با آزمایش های جدایش مغناطیسی شدت بالای تر عیار منگنز تا %37.57 افزایش یافت در حالی که قسمت اعظم بخش غیرمغناطیس را نرمه های رسی تشکیل داده بود. در تحقیق حاضر بر اساس نتایج بدست آمده از آزمایش ها، یک فلوشیت نیز برای کانه آرایی کانسنگ مورد مطالعه ارایه گردید.



کلیدواژگان: دی اکسید منگنز، پیرولوزیت، کانه آرایی، جداکننده ثقلی مارپیچی

 
 
Title:

A study on the methods of manganese dioxide production having at least 55% Mn from the ore



Abstract:

Manganese has varius uses in industries. Manganese dioxide could be classified to metalurgical grade, battery and chemical grade according to assay and size distribution. The greatest amount of manganese has been used in metalurgy in order to produce ferromanganese alloys.   
Manganese minerals have different compositions but pyrolosite (MnO2) is the main source of manganese. Commonly, the gangue minarales accompanied with pyrolosite are hematite, goethite, quartz, calcite, barite, and silicate minerals. There is no distinguished method to beneficiation of manganese ores. 
In the simplest manganese concentration circuite, the ore is chrushed down to 12.7mm and is washed in a "Log washer" to remove clays and the concentrate grade is reached to 48%Mn. particles finer than 6.4mm might considered as the tailing; In some cases rake classifier is used to treat particles between 0.84mm to 6.4mm and finer particles are stored on the tailling damp. In the case of the low-grade ores, to achieve the desired concentrate grade by de-sliming procedure is not possible and the enrichment of coares fractions by gravity separation methods (such as jiging) are necessary. In the gravity concentration of manganese ores, dyna-wirlpool dense medium sepration (in the size range of 0.84-8mm), hamphry spiral (in the size range of 0.075-0.84mm) have been used, also froth flotation in the size of finer than 0.2mm has been utilized but because of difficalties resulted by clay slimes and inefficient deprision of gangue minerals, achiving to high grade product by froth flotation is disputible.
The main minerals of studied manganese ore are pyrolosite (MnO2), calcite (CaCO3), quartz (SiO2), clay minerals, barite (BaSO4) and goethite (FeOOH) which contains 30%Mn, 21% carbonates (mostly calcium carbonate) and 19% silica.
The gravity separetion experimens carried out by fluidized bed separetor showed that the concentrate grade of size fractions 300-420
mm, 212-300mm and 150-212mm could be reached to 52.27, 53.84 and 57.72 percent respectively. Thus, comminution of the ore down to 300mm is essential to obtain required liberation degree in order to attain a product having 55%Mn. Moreover, the ore was enriched to 37.57%Mn by wet high intensity magnetic separation tests, while the great amount of non-magnetic fraction was clay slime. In the present work, a flowsheet was offered for beneficiation of the manganese ore.



Keyword(s): Manganese dioxide, pyrolosite, mineral processing, spiral concentrator