碳酸錳礦的國家標(biāo)準(zhǔn)研究

盧春生，陳自斌， 譚立群， 張兆輝

(1. 冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，北京 100730；2. 全國錳業(yè)技術(shù)委員會，湖南 長沙 410006)

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碳酸錳礦的國家標(biāo)準(zhǔn)研究

盧春生1，陳自斌1， 譚立群2， 張兆輝2

(1. 冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，北京 100730；2. 全國錳業(yè)技術(shù)委員會，湖南 長沙 410006)

介紹了我國碳酸錳礦資源的現(xiàn)狀以及存在的問題，通過對碳酸錳礦粉技術(shù)條件的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂和完善，使新標(biāo)準(zhǔn)不但適應(yīng)當(dāng)前的實(shí)際狀況，同時對加強(qiáng)我國錳礦資源的綜合利用，提高下游產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的有序開發(fā)都具有重要的意義。

碳酸錳礦；綜合利用；標(biāo)準(zhǔn)

錳礦一般分為兩種，碳酸錳礦和氧化錳礦，我國的錳礦資源中主要以碳酸錳礦為主，約占73%左右[1]。但由于受地質(zhì)構(gòu)造及成礦條件的影響，大部分含鐵、磷有害元素較高，隨著近幾十年對錳礦的需求越來越大，碳酸錳礦的平均開采品位已經(jīng)由原來的24%降到了15%左右。

碳酸錳礦主要用于濕法冶金生產(chǎn)電解金屬錳、電解二氧化錳。我國的碳酸錳主要分布在湖南、重慶、貴州、陜西、湖北、新疆及廣西的部分地區(qū)，主要代表錳礦有廣西大新下雷錳礦、湖南湘潭的湘潭錳礦和湖南花垣縣的民樂錳礦、貴州松桃縣大塘坡錳礦、重慶秀山的筆架山小茶園錳礦和重慶城口縣高燕錳礦、遼寧的瓦房子錳礦、云南省的斗南錳礦和白顯錳礦、湖北長陽古城錳礦、新疆阿克陶佰源豐錳礦等。2015年我國碳酸錳開采量為750萬t左右，實(shí)際需求量900萬t左右。

隨著電解金屬錳行業(yè)的不斷發(fā)展，對碳酸錳礦的需求量將不斷增加，而我國現(xiàn)有的錳礦資源多以貧礦為主，而且平均開采品位在不斷下降。因此，為了適應(yīng)我國電解金屬錳行業(yè)發(fā)展的需要，同時加強(qiáng)碳酸錳礦資源的綜合利用，制定出符合我國實(shí)際需要的國家標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展意義重大。

1 碳酸錳礦選礦工藝及質(zhì)量情況

1.1碳酸錳礦選礦工藝概況

我國的碳酸錳礦資源多以貧礦為主，而且礦石中常含有高磷、高鐵、高硅等雜質(zhì)，礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，伴生金屬含量高，選礦難度大。我國的選礦工藝大多以重選、磁選、浮選、洗選、浸出、聯(lián)合選取等工藝為主[2]。

1.1.1 重選工藝

碳酸錳礦的密度一般為3.6～3.7 g/cm3,與其共生的伴生礦常見有脈石礦物石英、方解石等，比重一般為2.6～2.9 g/cm3，對于可以粗粒級入選的碳酸錳礦，采用重選法可有效回收有用礦物，成本較低，污染較小。常用的重選設(shè)備有搖床、跳汰機(jī)和重介質(zhì)的孤形分選機(jī)、旋流器等。

1.1.2 磁選工藝

碳酸錳礦與脈石礦物的比磁化率相差較大，因此，采用磁選工藝在碳酸錳礦的選別中占有重要地位，常用的磁選機(jī)有干式強(qiáng)磁選機(jī)、濕式強(qiáng)磁選機(jī)和高梯度強(qiáng)磁選機(jī)等。

1.1.3 浮選工藝

錳礦石中碳酸錳礦的可浮性較好，因此，碳酸錳礦的浮選劑技術(shù)受到了選礦工作者的重視，碳酸錳礦的浮選劑技術(shù)根據(jù)捕收劑種類不同，分為脂肪酸類正浮選技術(shù)和陽離子捕收劑反浮選脈石礦物技術(shù)。

1.1.4 洗礦工藝

洗礦是指將含泥含水較多的礦石，在水力、摩擦力和機(jī)械力的作用下，除去礦石中粘土質(zhì)物料的過程，一般是把洗礦作業(yè)作為其他加工工藝的預(yù)處理工藝。

1.1.5 浸出工藝

碳酸錳礦的浸出工藝主要有直接酸浸法、微生物浸出法、預(yù)焙燒浸出法、還原浸出法等，但浸出法對工業(yè)條件要求較高，對環(huán)境也有一定影響。

1.1.6 聯(lián)合工藝

隨著高品位、易選錳礦的不斷被開采和利用，貧、細(xì)、雜等難選低品位錳礦的比例在不斷增加，給錳礦的高效回收和利用帶來了較大難度。采用單一的選礦方法難以獲得合格的錳精礦，因此，采用多種選礦方法的聯(lián)合工藝來選別錳礦石被廣泛應(yīng)用。目前，常見的碳酸錳礦聯(lián)合選別工藝主要有重介質(zhì)—強(qiáng)磁選、焙燒—強(qiáng)磁選、強(qiáng)磁—浮選以及選冶聯(lián)合等工藝。

1.2碳酸錳礦選礦質(zhì)量情況

我國碳酸錳礦生產(chǎn)企業(yè)大概70家左右，開采規(guī)模較大的有中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司大新錳礦、長陽古城錳業(yè)有限責(zé)任公司、貴州松桃三和錳業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、金瑞新材料科技股份有限公司貴州分公司、遵義鐵合金(集團(tuán))有限責(zé)任公司、貴州省梵凈山錳業(yè)有限公司等，新疆阿克陶佰源豐錳礦、陜西略陽鴻嘉礦業(yè)有限公司、攀枝花市茨竹青錳礦等也是碳酸錳礦主要的生產(chǎn)企業(yè)。

根據(jù)調(diào)研的部分企業(yè)生產(chǎn)的碳酸錳礦生產(chǎn)情況，我國部分地區(qū)碳酸錳礦的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)如下表1。

表1 部分企業(yè)碳酸錳礦技術(shù)指標(biāo)/(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%

根據(jù)表1調(diào)研的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，我國大部分地區(qū)企業(yè)生產(chǎn)的碳酸錳礦錳含量不小于15.23%～17.12%；TFe含量不大于2.61%～3.0%；MgO含量不大于2.12%～2.42%。從數(shù)據(jù)中可以看出，我國生產(chǎn)的碳酸錳礦錳含量并不高，但雜質(zhì)元素的控制相對較嚴(yán)格，可以滿足生產(chǎn)的需求。

2 我國碳酸錳礦的國家標(biāo)準(zhǔn)研究

2.1我國碳酸錳礦標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國現(xiàn)行的碳酸錳礦國家標(biāo)準(zhǔn)，是八十年代制定的GB/T3714《碳酸錳礦粉技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)，但此標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)運(yùn)行了很長一段時間，在這期間，我國碳酸錳礦的品位以及對雜質(zhì)元素的要求均發(fā)生了較大的變化，因此，急需對我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂和完善，以適應(yīng)當(dāng)前電解金屬錳行業(yè)的生產(chǎn)和使用需求。

我國現(xiàn)行的GB/T3714《碳酸錳礦粉技術(shù)條件》的主要技術(shù)指標(biāo)[3]如表2所示。

表2 碳酸錳礦粉技術(shù)條件/(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%

通過對現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，可以看出，我國在八十年代制定的碳酸錳礦粉國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時錳含量的最低要求為18%，在當(dāng)時的條件下，我國的錳礦資源還相對富裕，錳礦品位比現(xiàn)在要高一些，我國當(dāng)時的生產(chǎn)和技術(shù)條件下，制定的碳酸錳礦粉國家標(biāo)準(zhǔn)，只對全鐵含量有要求，對其它雜質(zhì)元素沒有更詳細(xì)的規(guī)定和說明。

2.2我國碳酸錳礦標(biāo)準(zhǔn)的研究

我國現(xiàn)行的碳酸錳礦粉標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡較長，由于近年來我國錳礦資源的大規(guī)模開采，錳礦品位已大幅度下降，2015年我國碳酸錳平均開采品位已降至15%。因此修訂現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)的需要顯得尤其重要。

由于國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，企業(yè)之間的兼并重組和產(chǎn)業(yè)升級，產(chǎn)業(yè)鏈得到了延伸，下游用戶生產(chǎn)工藝基本上都從磨粉開始，原料采購由原來的碳酸錳粉變成了采購碳酸錳礦石。目前金屬錳行業(yè)已經(jīng)很少有碳酸錳礦粉這種產(chǎn)品，均以碳酸錳礦石的狀態(tài)作為商品交易，原料的轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本，主要體現(xiàn)在降低了磨粉成本，節(jié)約了粉料的包裝，因此將標(biāo)準(zhǔn)的名稱由原來的《碳酸錳礦粉技術(shù)條件》調(diào)整為《碳酸錳礦》更符合實(shí)際商品的需求。

同時，在電解金屬錳生產(chǎn)過程中，如果溶液中鎂含量增加，將增加電解溶液的粘度和密度，增加電耗，影響錳產(chǎn)品的純度和品質(zhì)，堵塞電解管路，因此，需要對碳酸錳礦中的氧化鎂含量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

在前期調(diào)研以及與碳酸錳礦生產(chǎn)企業(yè)和用戶協(xié)作的基礎(chǔ)上，提出《碳酸錳礦》國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)如表3所示。

新的《碳酸錳礦》國家標(biāo)準(zhǔn)，按錳及雜質(zhì)含量的不同分為四個品級，其中，一級品錳含量不小于20%；二級品錳含量不小于18%；三級品錳含量不小于16%；四級品錳含量不小于14%；同時，對全鐵含量及氧化鎂含量均作了不同等級的要求。新的標(biāo)準(zhǔn)還對特定元素的化學(xué)檢驗(yàn)方法進(jìn)行了補(bǔ)充，對檢驗(yàn)批的質(zhì)量以及檢驗(yàn)規(guī)則等進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定和完善。

表3 碳酸錳礦技術(shù)指標(biāo)/(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%

新制定的《碳酸錳礦》國家標(biāo)準(zhǔn)，將更加符合我國現(xiàn)有錳礦資源的實(shí)際情況，通過對不同品級碳酸錳礦含量的要求以及對雜質(zhì)元素的控制，能夠加強(qiáng)對我國現(xiàn)有錳礦資源的綜合利用，同時，對保障下游金屬錳行業(yè)的健康發(fā)展，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的有序開發(fā)起到重要的保障作用。

3 結(jié) 語

1) 我國的錳礦資源主要以碳酸錳礦為主，隨著近幾十年對錳礦的需求越來越大，碳酸錳礦的平均開采品位已經(jīng)由原來的24%降到了15%左右。

2) 隨著電解金屬錳行業(yè)的不斷發(fā)展，對碳酸錳礦的需求量將不斷增加，而我國現(xiàn)有的錳礦資源多以貧礦為主，而且平均開采品位在不斷下降，因此，加強(qiáng)碳酸錳礦資源的綜合利用，制定出符合我國實(shí)際需要的國家標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展意義重大。

3) 我國現(xiàn)行的碳酸錳礦國家標(biāo)準(zhǔn)，是八十年代制定的GB/T3714《碳酸錳礦粉技術(shù)條件》，在當(dāng)時的條件下，我國的錳礦資源還相對富裕，錳礦品位比現(xiàn)在要高一些，只對錳含量和全鐵含量有要求，對其它雜質(zhì)元素沒有更詳細(xì)的規(guī)定和說明。

4) 新的標(biāo)準(zhǔn)將名稱調(diào)整為《碳酸錳礦》，技術(shù)指標(biāo)按錳及雜質(zhì)含量的不同分為4個品級，同時，對全鐵含量及氧化鎂含量均作了不同等級的要求。新的標(biāo)準(zhǔn)還對特定元素的化學(xué)檢驗(yàn)方法進(jìn)行了補(bǔ)充，對檢驗(yàn)批的質(zhì)量以及檢驗(yàn)規(guī)則等進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定和完善。

5) 新制定的《碳酸錳礦》國家標(biāo)準(zhǔn)，將更加符合我國現(xiàn)有錳礦資源的實(shí)際情況，通過對標(biāo)準(zhǔn)的修訂和完善，能夠加強(qiáng)我國錳礦資源的綜合利用，對提高下游產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)我國礦產(chǎn)資源的有序開發(fā)和利用起到重要的保障作用。

[1] 朱昌洛. 碳酸錳礦的利用現(xiàn)狀及展望[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用, 2011(3): 50.

[2] 毛瑩博. 碳酸錳礦選礦工藝研究進(jìn)展[J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報, 2014(6): 26.

[3] GB/T 3714-1983 碳酸錳礦粉技術(shù)條件[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2007.

NationalStandardsforManganeseCarbonate

LU Chunsheng1, Chen Zibin1, Tan Liqun2, Zhang Zhaohui2

(1.ChinaMetallurgicalInformationandStandardizationInstitute,Beijing100730,China; 2.ChinaManganeseIndustryTechnicalCommittee,Changsha,Hunan410006,China)

This paper introduces the current situation and existing problems of manganese carbonate mineral resources in China. It revises and consummates the national standard of manganese carbonate slag technical condition so that the new standard not only adapts to the current actual situation, but also strengthens the comprehensive utilization of manganese ore resources. All will improve the quality of downstream products to promote an orderly development of mineral resources.

Manganese carbonate; Comprehensive utilization; Standard

2016-09-12

盧春生(1979-)，男，天津市人，高級工程師，研究方向：錳礦標(biāo)準(zhǔn)制定，手機(jī)：15810715866，E-mail：luchunsheng@cmisi.cn.

TD861.2

：Adoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.036