富锰渣生产
1. 富锰渣冶炼的基本原理
富锰渣冶炼的基本原理是选择性还原和选择性氧化原理。在高炉和电炉上使用锰矿石冶炼富锰渣，应用选择性还原原理。 1.1高炉冶炼富锰渣的基本原理
高炉冶炼富锰渣的过程就是渣中锰的富集过程。它的基本原理是选择性还原，即根据锰、铁、磷等不同还原性能进行选择还原。即在保证铁、磷等元素充分还原的同时，抑制锰的还原。其实，也就是在其中强还原气氛的高炉中将铁、磷与锰分离，让容易还原的铁和磷等氧化物优先还原成金属而沉积于炉缸底部。难还原的高价锰氧化物还原成低价锰氧化物（MO2→Mn2O3→Mn3O4→MO），并以MO的形式进入炉渣中而成为低磷低铁的高锰渣浮积在炉缸上部。由于铁和锰的还原温度不同，采用选择还原的方法能使铁、锰在高炉中达到分离的目的。
风口
合格焦 铁锰铅矿石 槽气 废气 热风炉 冷风 热风 风口 排铅口 鼓风机 铁口 生铁 富锰渣 含银粗铅 高炉冶炼富锰渣工艺流程图
2. 高炉富锰渣生产的基本特点
高炉冶炼富锰渣、虽然工艺流程、主要设备与通常的高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显著特点。主要是： （1） 在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼的温度是最低的。
理论上要求炉温控制在保证铁、磷充分还原，锰不还或少量还原。液体渣铁能够有效分离的温度范围内。目前从生产厂家测定的炉渣温度一般在1250-1350℃之间。比锰铁炉渣温度低200-250℃，比生铁炉渣低100-150℃。
（2） 在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼的碱度是最低的。
高炉锰铁冶炼渣碱度在1.4-1.6范围，冶炼生铁渣碱度10左右。而冶炼富锰渣均为低碱度，且大部分厂家为自然碱度的酸性渣冶炼，碱度一般在0.3以下。
（3） 高炉冶炼富锰渣一般是高负荷低风温操作，其负荷与入
炉矿的含铁量有关。含铁低时风温低负荷高，含铁高时风温高负荷低。
（4） 高炉富锰渣冶炼的煤气热能利用好，顶温一般只有
200-300℃，而化学能利用相对较差，混合煤气中CO2一般仅10％左右。
（5） 富锰渣冶炼为大渣量冶炼，渣铁比高者达3-4。低者也
在1.0以上。富锰渣的含锰主要决定于矿石的含锰和含铁量。锰的回收率可达85％-90％。
（6） 入炉原料粒度：一般锰矿石为5-50mm，冶金焦炭
15-100mm.
3. 高炉富锰渣生产中的配料计算
正常炉况下富锰渣成分主要决定于配制。富锰渣中的锰主要决
定于矿石含锰量和锰铁比或者锰加铁总量。富锰渣中的含磷量和含铁量主要决定于炉温，前者主要由配料控制，后者主要有操作控制。目前，国内的铁锰矿在正常炉况下都不会造成铁磷的出格。因此主要是搞好原料计算以解决锰的合格问题。
配料计算：
（1） 首先决定各元素和氧化物的分配率，根据理论分析和实
际生产数据统计，各元素和氧化铜的分配率如下表：
富锰渣冶炼各元素与氧化物分配
序号 元素或氧化物 入渣率％ 入铁率％ 3-8 3-8 3-8 3-8 3-8 1 2 3 4 5
Mn Fe P Al2O3·CaO SiO2 85-90 2-5 2-5 92-97 其余 3-8 85-90 85-90 0 以SiO2计 （2） 确定矿石配比根据检测报告提供的矿石成分分析数据，
矿物为氧化铁锰铅锌矿石。其中主要有用有害成分如下表：
矿石成分及入炉矿成分（％） Mn 19.9
(3) 确定焦炭负荷，根据经验，矿石含铁20％左右时焦炭负荷取
Fe 21.9 P 1 SiO2 15.2 CaO 4.29 MgO Al2O3 0.53 1.42 Pb 5.26 Zn 1.03 3.5；
(4) 富锰渣和时产生铁成分计算，其要点为：
a:以100Kg矿石和相应的焦炭量，按入渣率计算成渣物量，并将其中锰、铁和磷换算成低价氧化物。
b:各成渣物量相加即为100Kg矿石的渣量，然后进一步计算渣成分。
c:由渣量计算焦化和矿化。
d:同样以100Kg矿石和相应的焦炭量，按入铁率计算铁量，并以含炭4.5％折算出100Kg矿石可能得到的铁量。 e:检验渣成份量是否合格。 （5）计算
a:入炉矿石Mn/Fe=19.9/21.9=0.908，Mn+Fe=41.8% b:计算富渣成分：
（1）假定焦炭负荷为3.5，即100Kg矿石用28.5Kg焦炭，焦炭以20％计，其成分如下：
成分 Al2O3 SiO2 CaO P 含量％ 42.0 50.0 8.0 0.2
（2）计算矿石和相应焦炭各元素或化合物进入渣中的量，以100Kg矿石和相应焦炭计：
进入渣中的锰和氧化亚锰，此锰入渣率90％计： （Mn）＝19.9×90％＝17.91（kg） MnO =17.91×71/55=23.12 (kg)
进入渣中的铁和氧化铁，以铁入渣率3％计：