權(quán)利要求書： 1.一種利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法，其特征在于，包括如下工藝步驟：（1）原料預(yù)處理：將碳酸錳礦破碎篩分為粒度≤6mm的碳酸錳礦粉；將蘭炭破碎篩分為粒度≤6mm的蘭炭粉及粒度18mm～35mm的蘭炭粒；將硫酸渣烘干至水分≤3%；將電爐回爐渣破碎篩分為粒度≤6mm的電爐回爐渣粉；所采用的碳酸錳礦為加納碳酸錳礦；

（2）制備高錳燒結(jié)礦：按照碳酸錳礦粉90～100份、蘭炭粉3～10份的質(zhì)量份數(shù)將上述原料進(jìn)行混合，再投入燒結(jié)機(jī)內(nèi)進(jìn)行生料燒結(jié)，獲得高錳燒結(jié)礦；

（3）制備高鐵燒結(jié)礦：按照碳酸錳礦粉55～65份、硫酸渣25～35份、蘭炭粉5～10份、電爐回爐渣粉3～8份的質(zhì)量份數(shù)將上述原料進(jìn)行混合，再投入燒結(jié)機(jī)內(nèi)進(jìn)行生料燒結(jié)，獲得高鐵燒結(jié)礦；

（4）制備錳硅合金：按照高錳燒結(jié)礦75～85份、高鐵燒結(jié)礦15～25份的質(zhì)量份數(shù)將上述物料進(jìn)行混合，再投入礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，獲得錳硅合金。

2.如權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述步驟（1）中，碳酸錳礦的破碎篩分過(guò)程為，將碳酸錳礦投入振動(dòng)篩，將篩出的粒度在6mm～30mm之間的礦石投入單傳動(dòng)高壓輥磨機(jī)進(jìn)行破碎，并將獲得的粒度≤6mm的碳酸錳礦粉收集待用。

3.如權(quán)利要求2所述的工藝方法，其特征在于，所述步驟（1）中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩后，篩出的粒度≥30mm的礦石投入多缸圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎，再返回投入至振動(dòng)篩進(jìn)行篩分。

4.如權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述步驟（4）中，投入礦熱爐的原料條件為，錳含量≥35%，錳/鐵≥5.5，三元堿度為0.6～0.8，Al2O3≤4.3%，水分含量≤3%，粒度為

10mm～80mm。

5.如權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述步驟（4）中，根據(jù)入爐高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦的綜合成分計(jì)算蘭炭的配比量，并將粒度在18mm～35mm的蘭炭粒作為錳硅合金生產(chǎn)的還原劑投入礦熱爐內(nèi)。

6.如權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述步驟（4）中，將硅石作為錳硅合金生產(chǎn)的溶劑投入至礦熱爐內(nèi)。

說(shuō)明書： 一種利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于合金加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法。背景技術(shù)[0002] 錳硅合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金，是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑，又是低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。國(guó)內(nèi)錳礦石質(zhì)量較差，以貧礦為主，貧錳礦儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的93.6％。世界上錳礦儲(chǔ)量約為17億噸，95％以上的錳礦集中在南非、烏克蘭、澳大利亞、加蓬、巴西、印度等國(guó)家，我國(guó)每年要從國(guó)外進(jìn)口數(shù)百萬(wàn)噸錳礦以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。[0003] 錳礦和富錳渣是生產(chǎn)錳硅合金的主要原料，是錳硅合金中錳的主要來(lái)源，要求使用的錳礦具有更高的錳鐵比和錳磷比；然而，這樣的礦石比較少，生產(chǎn)中一般都采用搭配部分富錳渣的方法來(lái)滿足對(duì)這兩個(gè)比值的要求。錳礦的質(zhì)量直接影響到錳硅合金的冶煉指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量；入爐錳礦石品位一般要求混配后的入爐礦含錳在30％以上。錳礦的含錳量是影響冶煉指標(biāo)的主要因素，對(duì)單位產(chǎn)品電耗及錳的回收率有著較大的影響；在冶煉錳合金時(shí)，錳入合金率常隨入爐礦的含錳量的增加而提高，隨之產(chǎn)量也得到提高。按鐵合金行業(yè)準(zhǔn)入條件，錳礦品位每降低1％，錳硅合金電耗升高100KW·h，因而，盡可能的提高入爐錳礦石的品位，是提高錳的回收率、降低電耗，改善其他各項(xiàng)指標(biāo)的重要手段。通常采用幾種錳礦石相互搭配生產(chǎn)錳硅合金，在保證冶煉出合格產(chǎn)品的同時(shí)，能夠穩(wěn)定和改善爐況，取得良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；除了混合礦的錳鐵比和錳磷比需要滿足一定的要求外，混合礦的各種有效成分也應(yīng)當(dāng)接近于工藝控制要求。[0004] 綜上，開(kāi)發(fā)低品位錳礦石冶煉錳硅合金的技術(shù)，尤其是利用全碳酸錳燒結(jié)礦生產(chǎn)錳硅合金的技術(shù)，能夠有效緩解現(xiàn)有錳硅合金冶煉領(lǐng)域的諸多問(wèn)題和不足。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法，有效解決現(xiàn)有錳硅合金冶煉技術(shù)和工藝的諸多不足，提高效碳酸錳礦資源的利用，降低生產(chǎn)成本，提高錳的回收率。[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下。[0007] 一種利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法，包括如下工藝步驟：[0008] (1)原料預(yù)處理：將碳酸錳礦破碎篩分為粒度≤6mm的碳酸錳礦粉；將蘭炭破碎篩分為粒度≤6mm的蘭炭粉及粒度18mm～35mm的蘭炭粒；將硫酸渣烘干至水分≤3％；將電爐回爐渣破碎篩分為粒度≤6mm的電爐回爐渣粉；其中，采用的碳酸錳礦為加納碳酸錳礦；[0009] (2)制備高錳燒結(jié)礦：按照碳酸錳礦粉90～100份、蘭炭粉3～10份的質(zhì)量份數(shù)將上述原料進(jìn)行混合，再投入燒結(jié)機(jī)內(nèi)進(jìn)行生料燒結(jié)，獲得高錳燒結(jié)礦；[0010] (3)制備高鐵燒結(jié)礦：按照碳酸錳礦粉55～65份、硫酸渣25～35份、蘭炭粉5～10份、電爐回爐渣粉3～8份的質(zhì)量份數(shù)將上述原料進(jìn)行混合，再投入燒結(jié)機(jī)內(nèi)進(jìn)行生料燒結(jié)，獲得高鐵燒結(jié)礦；[0011] (4)制備錳硅合金：按照高錳燒結(jié)礦75～85份、高鐵燒結(jié)礦15～25份的質(zhì)量份數(shù)將上述物料進(jìn)行混合，再投入密閉式礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，獲得錳硅合金；上述配比為高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦的合理配比，從而得到合適錳鐵比的綜合入爐錳礦。[0012] 上述技術(shù)方案，先將各個(gè)原料處理為合格的使用狀態(tài)，保證后續(xù)工藝的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的質(zhì)量；再將碳酸錳礦粉與不同原料進(jìn)行混合配比，并分別燒結(jié)成高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦，為后續(xù)冶煉提供所需的燒結(jié)礦原料；再將燒結(jié)后的兩種礦進(jìn)行混合冶煉，從而獲得錳硅合金，實(shí)現(xiàn)采用全碳酸錳燒結(jié)礦進(jìn)行錳硅合金的冶煉技術(shù)和工藝。[0013] 進(jìn)一步地，該工藝方法的步驟(1)中，碳酸錳礦的破碎篩分過(guò)程為，將碳酸錳礦投入振動(dòng)篩，將篩出的粒度在6mm～30mm之間的礦石投入單傳動(dòng)高壓輥磨機(jī)進(jìn)行破碎，并將獲得的粒度≤6mm的碳酸錳礦粉收集待用；通過(guò)高壓輥磨機(jī)獲得粒度滿足燒結(jié)需求的碳酸錳礦粉。[0014] 進(jìn)一步地，該工藝方法的步驟(1)中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩后，篩出的粒度≥30mm的礦石投入多缸圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎，再返回投入至振動(dòng)篩進(jìn)行篩分；通過(guò)進(jìn)一步破碎和回收篩分不合格粒度的礦石，使碳酸錳礦資源得到更好的回收和利用，減少資源浪費(fèi)、進(jìn)一步提高資源利用率。[0015] 進(jìn)一步地，該工藝方法的步驟(4)中，投入礦熱爐的原料條件為，錳含量≥35％，錳/鐵≥5.5，三元堿度為0.6～0.8，Al2O3≤4.3％，水分含量≤3％，粒度為10mm～80mm。[0016] 進(jìn)一步地，該工藝方法的步驟(4)中，根據(jù)入爐高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦的綜合成分計(jì)算蘭炭的配比量，并將粒度在18mm～35mm的蘭炭粒作為錳硅合金生產(chǎn)的還原劑投入礦熱爐內(nèi)進(jìn)行使用，具有調(diào)節(jié)爐料比電阻的作用。[0017] 進(jìn)一步地，該工藝方法的步驟(4)中，將硅石作為錳硅合金生產(chǎn)的溶劑投入至礦熱爐內(nèi)，具有提供合金中Si元素的來(lái)源以及調(diào)節(jié)爐渣堿度的作用。[0018] 本發(fā)明利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法的有益效果為：[0019] (1)以碳酸錳礦為原料，將其與不同原料進(jìn)行混合配比，并分別燒結(jié)成高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦，再將燒結(jié)后的兩種礦進(jìn)行優(yōu)化配比后，采用密閉式礦熱爐冶煉，從而獲得錳硅合金，實(shí)現(xiàn)采用全碳酸錳燒結(jié)礦進(jìn)行錳硅合金的冶煉技術(shù)和工藝；[0020] (2)全碳酸錳燒結(jié)礦受熱分解產(chǎn)生的高溫氣體減少，并在分解過(guò)程中減少炸裂、粉化等現(xiàn)象；[0021] (3)合理降低輔料的配入量，料批配入蘭炭代替焦炭，單一的燒結(jié)加納碳酸錳礦，成品燒結(jié)礦錳含量富集，錳鐵比太高，不能直接滿足生產(chǎn)錳硅合金的需求；配入合適的高鐵低錳燒結(jié)礦可以改善其質(zhì)量，控制適當(dāng)?shù)臓t渣堿度，優(yōu)化料批結(jié)構(gòu)，對(duì)爐況及電極維護(hù)、操作管理等都有極大地改善作用；[0022] (4)使用碳酸錳燒結(jié)礦配比后，一定程度上優(yōu)化了料批結(jié)構(gòu)，降低了渣鐵比，有效改善了各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從而達(dá)到企業(yè)降本增效的目的；[0023] (5)綜合利用碳酸錳礦制備高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦，進(jìn)行優(yōu)化配比后采用密閉式礦熱爐生產(chǎn)錳硅合金，打破了傳統(tǒng)的以氧化錳礦為主導(dǎo)、原礦與燒結(jié)礦相搭配的生產(chǎn)錳硅合金的工藝及原料配比模式，代替目前氧化錳礦或碳酸錳礦需要進(jìn)行焙燒還原后生產(chǎn)錳硅合金的工藝方式，大量降低原輔材料用量，提高錳硅合金生產(chǎn)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；打破了傳統(tǒng)的采用焦炭充當(dāng)還原劑生產(chǎn)合金的方式，采用蘭炭替代焦炭生產(chǎn)錳硅合金，有效降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；該工藝方法，全部采用碳酸錳礦生產(chǎn)，且生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定。附圖說(shuō)明[0024] 圖1為本發(fā)明利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法的流程結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式[0025] 實(shí)施例1[0026] 如圖1所示，一種明利用全碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法，包括如下工藝步驟。[0027] (1)原料預(yù)處理：將加納碳酸錳礦通過(guò)破碎篩分系統(tǒng)破碎篩分為粒度≤6mm的碳酸錳礦粉；加納碳酸錳礦的成分分析表如下。[0028][0029] 具體的，碳酸錳礦的破碎篩分過(guò)程為，將烘干后的碳酸錳礦投入振動(dòng)篩，經(jīng)過(guò)上層振動(dòng)篩將粒度≥30mm的礦石篩出，并投入多缸圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎，經(jīng)過(guò)圓錐破碎機(jī)破碎后的礦石再返回投入至振動(dòng)篩進(jìn)行篩分；同時(shí)，中層篩上粒度在10mm～30mm的礦石以及下層篩上粒度在6mm～10mm的礦石落入單傳動(dòng)高壓輥磨機(jī)進(jìn)行輥磨，經(jīng)過(guò)單傳動(dòng)高壓輥磨機(jī)破碎的粒度≤6mm礦石進(jìn)入配料站等待配料。[0030] 將蘭炭通過(guò)破碎機(jī)破碎、再通過(guò)振動(dòng)篩篩分為粒度≤6mm的蘭炭粉以及粒度在18mm～35mm的蘭炭粒，并送入配料站等待配料；蘭炭的成分如下表所示。

[0031][0032] 將水分含量在17％左右的硫酸渣，通過(guò)烘干機(jī)將其烘干至水分≤3％，并送入配料站等待配料；硫酸渣的成分如下表所示。[0033][0034] 將電爐回爐渣利用顎式破碎機(jī)破碎并篩分為粒度≤6mm的電爐回爐渣粉，并送入配料站等待配料；電爐回爐渣的成分如下表所示。[0035]Mn(％) SiO2(％) Al2O3(％) CaO(％) MgO(％)

7.93 43.77 9.87 19.58 12.43

[0036] (2)制備高錳燒結(jié)礦：在配料站中，采用料倉(cāng)進(jìn)行各種物料的配合，按照碳酸錳礦粉93％～94％、粒徑≤6mm的蘭炭粉6％～7％(合計(jì)100％即可)進(jìn)行生料配制，再將配合完成的原料投入帶式燒結(jié)機(jī)內(nèi)進(jìn)行生料燒結(jié)，從而獲得高錳燒結(jié)礦；同時(shí)，在燒結(jié)的過(guò)程中，返礦13％～18％。在單獨(dú)采用加納碳酸錳礦進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，噸燒結(jié)礦礦耗＝100％/(1?27.15％)＝1.37噸；獲得的高錳燒結(jié)礦的成分分析如下表所示。

[0037][0038] (3)制備高鐵燒結(jié)礦：在配料站中，采用料倉(cāng)進(jìn)行各種物料的配合，按照碳酸錳礦粉58％～59％、硫酸渣27％～28％、粒徑≤6mm的蘭炭粉7％～8％、電爐回爐渣粉4％～5％(合計(jì)100％即可)進(jìn)行生料配制，再將配合完成的原料投入帶式燒結(jié)機(jī)內(nèi)進(jìn)行生料燒結(jié)，從而獲得高鐵燒結(jié)礦；同時(shí)，在燒結(jié)的過(guò)程中，返礦20％～25％。[0039] 為了滿足錳硅合金生產(chǎn)的需求，調(diào)整合適的原料配比，根據(jù)計(jì)算在用碳酸錳礦與硫酸渣混合燒結(jié)時(shí)，按照硫酸渣的配入比例28％、碳酸錳礦配入比例59％進(jìn)行計(jì)算，噸燒結(jié)礦礦耗＝59％/(1?27.17％)+28％/(1?0.85％)＝1.43噸，獲得錳鐵比相對(duì)較高的燒結(jié)礦，其成分分析如下表所示。[0040][0041] (4)制備錳硅合金：在配料站中，采用料倉(cāng)進(jìn)行各種物料的配合，按照高錳燒結(jié)礦77％、高鐵燒結(jié)礦23％將上述物料進(jìn)行混合，具體的，按照高錳燒結(jié)礦770kg、高鐵燒結(jié)礦

230kg的配入量進(jìn)行混合，再根據(jù)入爐錳礦的綜合成分計(jì)算蘭炭、硅石的配比量，加入226kg粒度在18mm～35mm的蘭炭粒，220kg的硅石，并投入礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉；同時(shí)，按照下表的入爐冶煉的原料條件進(jìn)行冶煉，獲得錳硅合金。

[0042][0043] 通過(guò)不同批次多次試驗(yàn)獲得的錳硅合金的質(zhì)量如下表所示。[0044][0045] 同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)狀況如下表所示。[0046] 項(xiàng)目 平均日產(chǎn)(噸) 145

礦石單耗 2.07

電單耗 3800

焦炭單耗 0.51

硅石單耗 0.40

電極糊單耗 0.03

主元素回收率(％) 90％

[0047] 根據(jù)以上表中高錳燒結(jié)礦、高鐵燒結(jié)礦的品位，以及二者的配比，對(duì)25500A礦熱爐冶煉錳硅合金料批進(jìn)行測(cè)算，料批的綜合錳可提高到35.89％，其它綜合有效成分也得到大幅度的提高，優(yōu)化了料批結(jié)構(gòu)，以此料批進(jìn)行錳硅合金的生產(chǎn)，減少了價(jià)格較貴的澳錳礦配入量及白云石的配入量，且不配螢石。采用蘭炭代替焦炭生產(chǎn)錳硅合金，采取合理使用碳酸錳燒結(jié)礦的有效措施后，相對(duì)料批中不用碳酸錳礦或少用碳酸錳礦的料批渣量明顯減少，降低了渣鐵比，提高了錳回收率。另外，全部采用燒結(jié)熟料生產(chǎn)錳硅合金，噸產(chǎn)品還原劑的消耗量降低約5％、錳回收率達(dá)到90％、產(chǎn)品成本降低283元/噸；全部采用蘭炭代替焦炭生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)噸產(chǎn)品成本降低288元/噸；綜合實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本降低571元/噸。[0048] 上述工藝方法，將碳酸錳礦破碎加工后，與其它輔料混合并燒結(jié)得到兩種成品礦，即高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦；經(jīng)過(guò)燒結(jié)工藝后，富集了礦石中的錳含量，達(dá)到37％～41％，進(jìn)而提升了礦熱爐綜合入爐錳含量；另外，采用蘭炭代替焦炭生產(chǎn)錳硅合金，也可有效提升礦熱爐綜合入爐錳含量；在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，全部采用加納碳酸錳礦燒結(jié)礦進(jìn)行生產(chǎn)，打破了傳統(tǒng)的以氧化錳礦為主導(dǎo)、原礦與燒結(jié)礦相搭配的原料配比模式，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)指標(biāo)也居于行業(yè)領(lǐng)先水平。[0049] 實(shí)施例2[0050] 該碳酸錳礦生產(chǎn)錳硅合金的工藝方法，其工藝原理如下。[0051] (1)加納碳酸錳礦粉的礦物較為簡(jiǎn)單，其主要金屬礦物為菱錳礦，其次為軟錳礦、硬錳礦、褐鐵礦；是冶煉錳硅合金的優(yōu)質(zhì)原料。[0052] (2)碳酸錳礦經(jīng)破碎加工后與其它輔料混合后燒結(jié)得到兩種成品礦，即高錳燒結(jié)礦和高鐵燒結(jié)礦；使用碳酸錳礦時(shí)，配料中要少使用5％的還原劑。降低入爐還原劑配比數(shù)量的積極作用不僅在于降低生產(chǎn)成本，還在于減少單位爐料體積中的導(dǎo)電物質(zhì)數(shù)量，使?fàn)t料比電阻增加，并有利于電極深插，提高電爐工作電壓和輸入電爐的功率，從而使錳的回收率更高。[0053] (3)使用碳酸錳礦的主要優(yōu)勢(shì)為：1.儲(chǔ)量大；全世界錳礦石的儲(chǔ)量以非洲國(guó)家居多，但大多數(shù)都是氧化錳礦，而碳酸錳礦較少；加納是碳礦，且儲(chǔ)量世界第一；2.經(jīng)過(guò)燒結(jié)后的碳酸錳礦成分穩(wěn)定、儲(chǔ)量大，穩(wěn)定了錳硅合金生產(chǎn)的原料供應(yīng)，有力的保障了硅錳礦熱爐生產(chǎn)的穩(wěn)定、順行，提高了礦熱爐設(shè)備的利用率，進(jìn)而提升了經(jīng)濟(jì)利益；3.品位高：國(guó)內(nèi)錳礦石品位只有13％左右，而加納錳礦石品位達(dá)到28％以上，經(jīng)過(guò)燒結(jié)工藝后，富集了礦石中的錳含量，達(dá)到37％～41％，進(jìn)而提升了礦熱爐綜合入爐錳含量，優(yōu)化了錳硅合金生產(chǎn)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。[0054] (4)全部采用蘭炭代替焦炭生產(chǎn)錳硅合金，有效降低生產(chǎn)成本；相比一般意義的焦炭產(chǎn)品，蘭炭以其固定炭高、比電阻高、化學(xué)活性高、含灰份低、鋁低、硫低、磷低、價(jià)格低的特性，以取代冶金焦炭生產(chǎn)錳硅合金。