中国碳酸锰矿床属于海相沉积型锰矿床, 其储量和矿床规模都比较大, 是生产商品锰矿石的重要矿源之一。工艺矿物学研究表明, 碳酸锰矿石中主要矿物是菱锰矿、钙菱锰矿、锰方解石和菱锰铁矿等;脉石矿物有硅酸盐和碳酸盐矿物,也常伴生磷、硫和铁等杂质。矿石组成比较复杂,锰矿物嵌布粒度细到几微米,不易解离。采用一般选矿方法很难得到単体锰矿物,而只能通过选矿将矿石中的锰矿物集合体与脉石集合体进行分离, 难于获得较高品位的锰精矿。

碳酸锰矿石选矿方法大多采用强磁选、重介质选矿和浮选等方法 。沉积型含硫碳酸锰矿石一般按照碳质页岩、黄铁矿和锰矿物的顺序采用优先浮选工艺流程。热液型含铅锌碳酸锰矿石一般采用浮选一强磁选矿工艺流程。某些含硫富锰矿石, 锰矿物主要是硫锰矿, 一般采用焙烧方法除硫。有的富碳酸锰矿石生产上也采用焙烧方法除去挥发成分得到成品矿石。

遵义锰矿选矿厂

1 选矿厂概述

遵义铁合金有限责任公司遵义锰矿选矿厂位于遵义市南东铜锣井, 距遵义市6km, 距离川黔铁路铁义南站9km交通十分便利。

遵义锰矿矿区包括有铜锣井、沙坝、长沟、黄土坎、石榴沟、深溪沟等矿段,其中铜锣井和沙坝矿段已勘探,其余矿段仅作详查和普查工作。矿区东西长10km,面积16㎞2。矿层赋存于上二叠龙潭组底部, 严格受地层层位控制, 碳酸锰矿石产于灰色页岩中 。在2005年国土资源部矿产资源储量审査表中, 遵义锰矿相关矿段保有2300万吨锰矿石的资源储量 。

遵义锰矿铜锣井矿区锰矿资源量占整个储量的75% ,矿石中锰品位为15% ～25% ,含铁9%～10% ,含磷平均为 0.046% ,含硫平均为4.43% ,属于低锰低磷高铁高硫的半自熔性锰矿石。矿区位于高原丘陵山区,地表矿体出露标高980～795m,矿体理深 0～606m,除浅部氧化矿可露采外,其余需用竖井开拓、地下开采。可采矿层连续性好,厚度、品位稳定,矿层产状变化小。

遵义锰矿选矿厂始建于1958年, 1974年采、选、烧工程初步建成投产,最初设计以浮选柱为浮选设备的全浮流程, 由于锰矿石质软易碎, 两段连续磨矿过磨严重, 产生次生矿泥过多, 脱泥作业锰金属损失率超过原设计, 锰金属总回收率达不到设计要求, 经过多年技术改造,形成两段磨矿-磁选-浮选工艺流程,当原矿含 Mn为18%时,选出锰精矿含 Mn25% ～26%,经浓缩过滤后送至球团车间,经配料、造球,然后进行团粒(小球)烧结,烧结矿含 Mn32%～34%,作为遵义铁合金厂冶炼锰系铁合金的入炉熟料。

2 矿石性质

矿石中具有氧化锰矿石和碳酸锰矿石两种自然类型。

氧化锰矿石是碳酸锰矿氧化富集的产物,分布在近地表处,占探明储量的5.85% ,在保有储量中仅占1.45% , 目前各地段的氧化锰矿已采完。

碳酸锰矿石由钙菱锰矿、菱锰矿、锰方解石、含锰方解石、锰白云石、锰菱铁矿、铁菱锰矿、水锰矿、黑锰矿、硫锰矿、黄铁矿、含锰菱铁矿和水云母、鲕绿泥石、叶绿泥石、高岭石、白云石、石英、长石等组成。主体矿石矿物以钙菱锰矿为主,其含量占碳酸盐矿物总量的82%～83%。矿石具砂砾屑、球粒、生物碎屑和晶粒结构,具纹层状、微层状、断续层状、花边状和葡萄状构造。下部以微晶-球粒结构、微层、断续层状为主;上部呈砂-砾屑结构,花边状、葡萄状和多孔状构造。矿石锰品位为8%～32%,以15%～32%居多,平均为20. 29% ,锰品位变化系数为13.9%～19.2%。矿石品位较稳定,沿走向或倾向无大变化;垂向上由下至上,锰、硫、钙有降低趋势。

矿床成因类型属产于上二叠统黏土岩中的海相沉积锰矿床;工业类型属低磷高铁高硫酸性贫锰矿。

原矿化学成分分析列于表23-5-1 , 矿石物相分析见表23-5-2。 矿石中的菱锰矿多呈细粒状集合体及致密块状, 钙菱锰矿呈层状结构, 锰方解石以晶体集合体或细脉状出现。 锰矿物集合体或单体嵌布粒度一般为 0.02～0.2mm。

矿石密度3300kg/m3, 普氏硬度为6～8,矿石含水4%～6% ,不同矿物的物理特性见表23-5-3。

表23-5-1 遵文锰矿化学成分分析结果