第２４卷第１期 中 国 锰 业 Ｖ０１．２４№ｌ ２ｏｏ６年２月 ＣＨＩＮＡ Ｓ ＭＡＮＧＡＮＥＳＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００６ 我国锰矿资源及选矿进展评述 张泾生 ．－，周光华 （１．长沙矿冶研究院，湖南长沙４１００１２；２．全国锰业技术委员会。湖南长沙４１０００６） 摘要：针对我国锰矿资源状况、资源特点、加工技术、生产现状及锰矿石需求进行了全面概述，评述 了我国几大类型难选锰矿的选矿工艺特点及进展，提出了我国锰矿资源的合理开发利用一些途径 及锰矿选矿的发展趋势。 关键词：锰矿；资源；选矿 中图分类号：ＴＤ９８；ＴＤ９ 文献标识码：Ａ文章编号：１００２—４３３６（２００６）０１—０００１—０５ １概述 多，约占全国锰矿储量的５０％，因而在锰矿资源开 采方面形成了以广西和湖南为主的格局。 １．１锰矿资源概况 （２）矿床规模多为中、小型 锰矿石及其深加工产品已经广泛应用于国民经 我国锰矿区中，资源储量超过１亿ｔ的仅１处 济各个领域，是冶金及许多工业部门不可缺少的重 （广西下雷锰矿床），大型（≥２ ０００万ｔ）６处，中型 要原料。 （２００—２ ０００万ｔ）５４处，其余为小型矿床。这就难 按照原冶金部制订的《全国锰矿石工艺特性分 以充分利用现代化工业技术进行开采，历年来，８０％ 类体系表》，我国锰矿石共分为５个基本类型：碳酸 以上锰矿产量来自地方中、小矿山及民采矿山。 锰矿石、氧化锰矿石、共生多金属矿石、硫锰矿石和 （３）矿石质量较差，且以贫矿为主 锰结核，其中最重要的是碳酸锰矿石和氧化锰矿石。 中国锰矿石平均品位约２２％，符合国际商品级 世界锰矿资源的分布极不平衡，９５％以上的锰 的富矿石（Ｍｎ＞￣４８％）几乎没有。富锰矿（氧化锰矿 矿储量集中在南非、独联体、加蓬、澳大利亚、巴西、 含锰大于３０％、碳酸锰矿含锰大于２５％）储量只占 印度等少数国家，其中南非锰矿储量最多，占世界总 ６．４％，而且有部分富锰矿石在利用时仍需要工业加 储量的４２．８％；独联体锰矿储量位居第二，占世界 工。贫锰矿储量占全国总储量的９３．６％，碳酸锰矿 总储量的３７．９％。 占全国储量的５５．８％。 截至２００２年底，我国矿产查明，锰矿区２３７个， （４）杂质含量高，优质锰矿少 储量１．２９８ ５亿ｔ，基础储量２．０１４ ２亿ｔ，资源量 在已勘查的矿床中，磷含量超过标准的占 ４．８６８ ３万亿ｔ，查明资源量６．８８２ ６亿ｔ。广西仍然 ４９．６％，铁含量超过标准的占７３％。 是我国查明资源量最多的省份，有２．２３３ ８亿ｔ，其次 （５）矿石结构复杂、粒度细 是湖南省１．１９７ ３亿ｔ，第三是云南省０．９３２ １亿ｔ。 绝大多数锰矿床属细粒或微细粒嵌布，锰矿物 １．２我国锰矿资源基本特点 和其它脉石矿物呈细粒嵌布，从小于ｌｔｔｍ到几微 纵观我国锰矿类型、资源分布、地质特征，以及 米、十几微米、几十微米，而且矿物种类繁多。 技术经济条件，有如下几个特点： （６）矿石物质组分复杂 （１）锰矿资源分布不平衡 在已经勘查的锰矿床中共、伴生矿床有４２个， 虽然我国有２１个省、市、自治区查明有锰矿，但 共、伴生组分主要是银、铅、锌、钴等。 大多分布在南方地区，尤以广西和湖南两省、区为最 （７）矿床多属沉积或沉积变质型，开采条件复杂 收稿日期：２００５—１２—０６ 作者简介：张泾生（１９４５一），男，河南灵宝人，中国金属学会选矿分会主任。长沙矿冶研究院院长兼党委书记，全国锰业技术委员 会主任，《中国锰业》杂志社社长，教授级高级工程师，博士导师；周光华（１９６２一），男，湖南长沙县人，教授级高级工程师． ２ 中国锰业 第２４卷 我国近８０％的锰矿属于沉积或沉积变质型，这 纳、南非、巴西、印度、缅甸等国家，各国所占比例的 差距在缩小，呈均分态势，各国进１２Ｉ比例在１０％一 １５％。 类矿床分布面广，矿体呈多层薄层状、缓倾斜、埋藏 深，需要进行地下开采，开采技术条件差。适合露天 开采的矿床的储量只占全国总储量的６％。 １．５我国锰矿石加工技术 １．３我甲锰矿山基本情况 由于中国锰矿床多为中小型矿床，制约了锰矿 我国锰矿在采、选、冶、深加工和综合利用方面 已形成较完备的、独立的工业体系。低品位矿通过 山建设的规模，现有锰矿山生产能力普遍较小。据 统计，２０００年全国共有锰矿山４６７个，从业人员 ２．６７万人，有规模的矿山１２３座，其中国家重点矿山 ｌ２座，骨干矿山１４座，生产能力为３５０—４００万ｔ； 有地方中小型企业和乡镇个体矿山３００多座，年产 锰矿石４００ ６００万ｔ，产量受市场影响很大。随着广 西大新、云南文山、福建连城、广东罗定、湖南花垣、重 庆秀山等矿山的技改和扩建的完成，我国锰矿原矿的 开采能力已达到８００万ｔ以上，成品矿的生产能力为 ６００ ６５０万ｔ，在生产规模上，无论是矿石量还是所 含金属量均居世界前列。但我国矿山的采矿回收率 和选矿回收率均不高，采矿回收率平均８４％，选矿回 收率７４％，采选综合回收率平均６２％。 １．４我国锰矿石供求状况 我国在锰矿开采、选矿、冶炼、深加工和综合利 用等方面已经形成了一个较完整的矿业体系。锰矿 石的原矿产量已由１９＂４９年的１ ０００ ｔ发展到１９９６ 年的７６６万ｔ。 目前，中国钢产量跃居世界第一，金属锰和锰系 合金产量亦连续居世界第一。为适应电池工业和电 子工业发展而发展起来的电解二氧化锰、四氧化三 锰的生产规模和产量均居世界首位。金属锰和锰系 合金产品出口已成为我国的优势。因此，锰业在中 国经济发展中占有重要地位。而这些均需要有丰富 的锰矿资源来支撑。中国锰矿石１９９６年产量达到 ７６６万ｔ，从１９９７年起，原矿产量急剧下滑，２０ｏ０年 锰矿产量开始回升，但国产锰矿石仍难以满足国内 市场急剧增长的需求。中国９０％的锰矿石用于钢 铁工业。２Ｏｏ４年我国钢产量２．７２亿ｔ，与２０００年 的１．２７亿ｔ相比增长了一倍多，而作为钢铁工业不 可缺少的原料锰矿用量也随之剧增，巨大的缺ＩＳ１只 能靠进口解决。我国从１９８３年开始进口优质富锰 矿石，随后逐年增加，２００４年创造了历史新高。据 初步统计，１９９０—１９９９年１０ ａ期间共进口锰矿石达 ９５２．６万ｔ，年均进口量９５．３万ｔ，２０００～２００４年这 ５ ａ我国进口锰矿石分别为１２１，１７１，２０８，２８６，４６６ 万ｔ。我国进口锰矿主要来自澳大利亚、加蓬、加 选矿实现“贫变富”是我国锰业坚持的技术方针。国 内已有相当规模的选矿能力。对氧化锰矿石普遍采 用重力选矿法或重选一强磁选；对普通碳酸锰矿石 主要采用强磁选；对高铁高硫磷难选碳酸锰矿石、多 金属共生锰矿石主要采用强磁选和强磁一浮选、火 法富集或选一冶联合流程。 直接利用普通锰矿进行深加工，生产电解锰、电 解二氧化锰、四氧化三锰等产品是近年来我国锰业 发展的一个重要趋势，既解决了资源储量上亿ｔ的 高磷锰矿石的利用问题，又减轻了对富锰矿需求的 压力。随着该工艺的成熟，先后建起了一批电解锰 厂，使花垣、秀山、城口、古城成为新兴的锰业基地。 此外，湖南兰山地区丰富的铁锰矿利用问题也取得 了突破性进展。中国矿业大学型煤研究所所作的， 以当地煤制成矿石煤球直接冶炼含锰生铁已获成 功，为我国铁锰矿的开发利用开辟了一条新的途经。 此外，随着火法富集技术的改进和成熟，对锰银 （铅锌）矿石的加工和选别亦取得突破性进展，为我 国锰银（铅锌）矿的开发提供了有效途径。 ２我国锰矿选矿进展 我国锰矿绝大多数属于贫矿，必须进行选矿处 理。但由于多数锰矿石属细粒或微细粒嵌布，并有 相当数量的高磷矿、高铁矿和共（伴）生有益金属，因 此给选矿加工带来很大难度。目前，常用的锰矿选 矿方法为机械选矿法（洗矿、筛分、重选、强磁选和浮 选），以及特殊选矿法（火法富集、化学选矿法等） 近几年我国锰矿选矿技术进展表现在： （１）选矿工艺流程优化。通过加强洗矿筛分、 重选和粗粒强磁预选，优化流程结构，提高了选矿厂 技术经济指标。粗粒强磁选和重选预选，可使锰矿 石的品位提高３％～５％，特别适合于碳酸锰矿石； （２）多种型号的强磁选机应用于生产。ＤＰＭＳ 系列永磁强磁机，新型湿式永磁机等磁选机的研制 和生产中的成功应用，使以前不能回收的或回收效 果差的锰矿得以有效回收，显著地提高了选矿厂的 技术指标，取得了较好的经济效益； 第１期 张泾生等：我国锰矿资源及选矿进展评述 （３）在铁矿中广泛应用的ＳＨＰ型强磁选机和 铁硼磁性材料性能的不断提高，开放磁系结构的稀土 ｋＡ／ｍ，有取代电磁磁选机的趋势。长沙矿冶研究院 在研制出ＤＰＭＳ系列永磁强磁机用于锰矿选别的基 ＳＬＯＮ型高梯度磁选机在锰矿中得到应用，显著提 永磁磁选机的分选磁场强度已提高到７９６～１ ３５２ 高了细粒锰矿选别效果，为锰矿泥和尾矿中锰的回 收提供了有效途经； （４）含多金属锰矿石的综合回收取得进展。 ２．１洗矿和筛分 础上，１９９９年研制成功了直径为３００ ｍｍ第二代永磁 强磁机，解决了１５—６ ｍｍ弱磁性矿物的选别，２０００ 年研制出处理４５—１５ ｍｍ弱磁性矿物的永磁强磁选 近年来，国内外对锰矿洗矿、筛分作业都非常重 视。各类锰矿选矿厂中都设有洗矿作业，并由一次 机。２００２年研制出直径为３００ ｍｍ和６００ ｍｍ两种型 洗矿发展为二次或三次洗矿。 广西天等锰矿选矿厂将设计的一次洗矿改造为 二次洗矿，并对洗矿溢流中的锰进行回收，不仅降低 了物耗，而且每年增加回收粉矿约８ ０００ ｔ，提高金 属回收率约为５％，经济效益显著。 ２．２重选 由于重选回收率低，而磁选技术及设备的发展 较快，选厂原有的重选流程有些被磁选取代，近几年 重选工艺及设备没有大的进展。在现有的重选流程 中，通过分级和多次选别提高精矿品位及回收率。 如桃江锰矿将洗矿泥分为＋０．２ ｍｍ、一０．２一＋０．１ ｍｍ和一０．１ ｍｍ ３个粒级分别进行摇床选别，获得了 精矿品位２０％左右、产率大于３０％的较好指标。广 西大新锰矿选矿厂针对洗矿作业的溢流跑粗且含锰 品位偏高，影响选矿厂锰金属回收率的问题，提出了 将＋２ ｍｍ粒级矿石筛分并入一７ ｍｍ粒级重一磁联 合流程选别作业，一２ ｍｍ粒级经水力旋流器脱除 一０．０７４ ｍⅡ啦级后，采用摇床选别的建议改造方案。 ２．３强磁选 （１）我国锰矿强磁选现状 由于磁选操作简单，易于控制，适应性强，可用于 各种锰矿石选别，近年来已在锰矿选矿中占主导地 位。各种新型的粗、中、细粒强磁机陆续研制成功。 目前，国内锰矿应用最普遍的是中粒强磁选机，粗粒 和细粒强磁选机也逐渐得到应用，微细粒强磁选机尚 处于试验研究阶段。 我国选别粗粒（１０～２５ ｍｍ）锰矿石，应用８０—１ 型和ＣＧＤ一３８型感应辊式强磁选机；选别中粒（１０— １ ｒａｍ）多应用ＣＳ一１、ＣＳ一２、ＤＱＣ—ｌ、ＣＧＤＥ一２１０等 型号的强磁选机；ｉＳ别细粒（１～０．０５ ｍｍ）常应用ＳｈＰ 及ｓＺＣ系列强磁选机。 （２）近年我国锰矿强磁选进展 电磁感应辊式强磁选机经多年的生产证实，不仅 能耗高而且回收率低。近年出现的辊式永磁机仅能 用于干选，无法用于锰矿选矿的大规模生产。随着钕 号的具有自主知识产权的广义分选空间湿式永磁强 磁选机，经过约１０个矿山矿石的分选试验，取得了良 好的选别指标，具有广阔的发展前景和应用领域。 采用第三代湿式永磁机代替ＣＳ一１电磁感应辊 式强磁机分选云南斗南锰矿，与原流程相比，总精矿 产率、品位、回收率由原来的４０．２１％、２８．１５％、 ６４．２４％ｙ￣１提高到５４．８３％、２８．２１％、８８．Ｃｒ７％，尾矿 品位由原流程的ｉ０．５４％降低到４．６４％，技术指标大 幅度提高，经济效益显著。湿式永磁机在选别广西大 新锰矿尾矿坝尾矿、福建连城锰矿也取得很好指标。 赣州有色冶金研究所研制的ＳＬｏｎ型高梯度磁选 机磁场强度高，磁场梯度大，能有效地利用磁场磁力， 脉动流体力，重力等综合场力进行连续分选弱磁性矿 物，是一种新型高效的强磁选设备。近几年，ＳＬｏｎ型 高梯度磁选机在选别细粒锰矿取得了新的进展。 ＳＬｏｎ型磁选机处理广西木圭松软锰矿，采用先 筛分和ＳＬｏｎ型磁选机一粗一扫工艺流程进行半工 业试验，可得到综合锰精矿品位３０．３８％，回收率 ７５．９７％的良好选矿指标。半工业试验的成功，对今 后锰矿业的开发具有重要意义。 随着磁分离技术的发展，国内外在开发研究磁 流体分选、磁团聚重选、磁种分选、超导磁选等工艺 及相关设备，这些方法都处在分析、讨论、研究和小 试中，在锰矿上的应用尚需一个较长的过程。 ２．４浮选 锰矿石的浮选可以采用正、反浮选，目前国内外 应用的是阴离子正浮选，阳离子反浮选尚处于试验 阶段。由于锰矿大部分是碳酸盐类和氧化矿物，其 表面易被水润湿，可浮性能差，加之浮选经营成本 高，操作不易控制，因此浮选法较少应用于工业生 产。我国仅有遵义铁合金厂建有浮选厂，该矿是以 碳酸锰矿为主的低锰、低磷、高铁锰矿，选别流程多 次整改、调试，先后有与重选、浮选组合的工艺流程， 生产一直不正常。近几年我国在锰矿浮选方面，无 论是工艺、药剂的研究、还是浮选机理的探讨等均没 ４ 中国锰业 第２４卷 有新的进展。 ２．５特殊选锰法 在常温、酸性、厌氧环境下，按一定的比例添加微生 物培养基和供电子体，采用微生物连续高密度培养、 矿浆预浸、微生物固定和强化传质的手段，研究多金 属结核的微生物浸出。陆地软锰矿和硬锰矿浸出 特殊选锰法是相对机械选矿法（洗矿、筛分、重 选、强磁选和浮选）而言的几种特殊选矿方法，包括 ｄ，锰浸出率分别为９５．６％和９６．８％。根据试验 火法选矿法、化学选矿等。选矿是矿物的选别（分 ９ 离），一般不涉及矿物分子或矿物结晶的重组。从严 格意义上而言，特殊选锰法可属于冶金的范畴。我 结果，提出了微生物两矿偶合还原浸出氧化锰中有 价金属的方法，并初步探索了浸出机理。 国除中性焙烧法外，其他各种选锰方法还只是停留 在试验研究阶段，未能在工业生产上实施。 （１）火法选锰法 锰矿石的火法富集，一般称为富锰渣法，是处理 高磷、高铁难选贫锰矿石一种有效分选方法。富锰 渣法在我国得到了大力发展，为铁合金生产提供了 优质原料。 近年来，随着火法富集技术的改进和成熟，对锰 银（铅锌）矿石的加工和选别亦取得突破性进展。对 此类矿石采用高炉冶炼，生产出富锰渣，在炉底回收 铅银和含锰生铁，在烟筒顶部采用布袋法回收锌、铟 等产品。此方法的成功应用，为中国锰银（铅锌）矿 的开发提供了有效途径。 （２）化学选锰法 锰的化学选矿也就是锰矿的化学处理。近几 年，锰的化学选矿只是停留在试验研究，对分选作用 机理也进行了一些理论研究和探讨。 广西大学化学化工学院采用选冶联合工艺富集 氧化型银锰矿中的银，在强磁场下通过两步磁选可 实现银锰与其它矿物分离。磁选精矿在硫酸介质中 用铁屑脱锰，锰的浸出率达９５％。脱锰后的银渣用 浮选法可将银进一步富集。在适宜的条件下，银的 总回收率达９１．７％，浮选精矿含银高达１３ ０８８ ｇ／ｔ。 内蒙古地质矿产实验研究所研究了以氯化焙烧 —氰化浸出工艺从某银锰矿中富集锰。回收银，试验 结果表明，银浸出率可达到７８％，比直接氰化浸出 时高５６％，同时金也被浸出。浸出渣经磨细磁选可 使其中的锰富集，锰品位可以达到２２％，回收率为 ７５％左右。 ． 中国地质大学、桂林矿产地质研究院等采用铵 盐法从低品位碳酸锰矿石中富集回收锰，结果表明， 采用该工艺的锰回收率达９０％以上。认为该方法 是一种从低品位碳酸锰矿石中富集回收锰的绿色化 学工艺。 中国科学院化工冶金研究所生化工程国家重点 实验室、北京科技大学土木与环境工程学院研究了 中国科学院生态环境研究中心针对高磷锰矿， 以生尘芽孢杆菌进行了微生物脱磷机理与应用的探 索性研究。河海大学以广西湖润锰矿为例，研究了 微生物在锰的氧化富集过程中的作用。 ３我国锰矿选矿发展趋势 锰矿选矿与其他金属矿选矿有共性，但也有其 特殊性。由于我国锰矿品位低、杂质高、矿石结构复 杂、嵌布粒度细，低品位锰矿通过选矿实现“贫变富” 是我国锰业需要长期坚持的技术方针。尽管直接利 用低品位锰矿进行深加工在技术上取得突破，但若 能通过选矿提高锰矿的原矿品位，将显著降低生产 成本，从而产生巨大的经济效益。我国锰矿选矿发 展趋势主要表现在以下几个方面： （１）锰矿工艺矿物学和选矿工艺研究。通过工 艺矿物学研究和改进选矿工艺，以解决微细粒锰矿 石的分选和脱磷问题； （２）洗矿、筛分、重选工艺及设备的研究。洗 矿、筛分、重选是最古老的选矿方法，不仅投资费用 少，经营费用低，也是适合我国锰矿资源特点的有效 的分选方法，通过工艺优化和新型高效设备的研究 提高分选效率和回收率； （３）新型磁选机的研制与应用。磁选虽投资较 高，但经营费较低，操作也简单。近几年磁选在锰矿 选矿中取得了长足的进步，今后仍是锰矿选矿的重 点发展方向，特别是细粒、微细粒的磁选工艺和 设备； ． （４）选冶联合流程。对于低铁高磷贫锰矿、多 金属共生等锰矿，采用单一的选矿或冶金均难以达 到满意的分选效果，选矿与冶金联合工艺是分选 选锰矿最为有效、最经济的方法，也是选矿发展的重 要方向； （５）选冶设备的大型化、高效化、自动化； （６）锰矿选冶过程中的“三废”，即尾矿、废渣和 废气的综合利用及清洁生产； （７）锰矿选冶分选机理研究。 第１期 张泾生等：我国锰矿资源及选矿进展评述 ５ ［１１］吴子钧，韦江涛，张丽云．广西天等锰矿选厂流程技改实践 参考文献： ［Ｊ］．中国锰业，２００３，２１（１）：４１—４＿４． ［１２］杨念钦．桃江锰矿选矿分析［Ｊ］．矿业快报，２００２，（８）． ［１］谭柱中，梅光贵，李维健，等．锰冶金学［Ｍ］．长沙：中南大学出 ［１３］张泾生，余永富，麦笑宇．我国黑色冶金矿山的选矿技术进步 版社，２００４． ［Ｊ］．金属矿山，２０００，（４）：１１—１５． ［２］陈仁义，柏琴．中国锰矿资源现状及锰矿勘查设想［Ｊ］．中国锰 ［１４］曹志良，张泾生，王运正．中国锰矿磁选新进展［Ｊ］．中国锰业， 业，２００４，２２（２）：１—４． ２ｏｏ５，２３（２）：１—４． ［３］王运敏．中国的锰矿资源和电解金属锰的发展［Ｊ］．中国锰业， ［１５］廖国平，黄会春．ＳＬｏｎ磁选机分选木圭松软锰矿的半工业试 ２００４，２２（３）．２６—３０． 验研究［Ｊ］．矿业快报，２００３，（７）． ［４］张去非．国内外锰矿选矿工艺概述［Ｊ］．中国矿山工程，２００４， ［１６］李维天，陈全福．广西凤凰山锰银氧化矿选冶工艺研究［Ｊ］．中 ３３（６）：３—５． 国锰业，２００３，２１（３）：３—８． ［５］潘其经，周永生．我国锰矿选矿的回顾与展望［Ｊ］．中国锰业， ［１７］吴文伟．采用选冶联合工艺富集氧化型银锰矿中的银［Ｊ］．有 ２０００，１８（４）：１—１０． 色金属（选矿部分），２００３，（５）：８—１１． ［６］姚敬劬．我国优质富锰矿资源短缺的应对策略［Ｊ］．中国矿业， ［１８］孙敬峰．从某银锰矿中回收银［Ｊ］．湿法冶金，２００２，２１（１）：７—９． ２００５。１４（５）：２０—２５． ［１９］银瑰，田忠良．从连城锰矿尾矿中回收锰的研究［Ｊ］．矿产保护 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ｓｅｖｅｒｌａ ｍａｉｎ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｏｒｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｉｔ ｈａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｏｍｅ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ｔｏ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐ ａｎｄ ｕｔｉ— Ｈｚｅ ｔｈｅ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｏｒｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ，ａｎｄ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｏｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｏｒｅｓ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｏｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ