难选锰矿增多，碳酸锰矿选矿工艺如何破局？

锰是一种重要的过渡金属元素，广泛应用于钢铁冶金、化工、国防、电子、电池和农业等领域。其中，90％的锰消耗于钢铁工业，具有重要的战略意义。随着高品位、易选锰矿资源的逐渐枯竭，难选锰矿的比例不断增加，锰矿的高效回收和利用成为当前研究的重点。本文将详细介绍碳酸锰矿的选矿工艺，包括重选、磁选、浮选、洗矿、浸出及联合工艺，并探讨其技术优势和应用前景。

1. 锰矿资源概况

1.1 我国锰矿资源现状

我国锰矿资源分布广泛但不均匀，主要集中在广西、云南、湖南和贵州四省，占全国锰矿资源储量的75.2％。我国锰矿资源以贫矿为主，平均锰品位仅为21.4％，富锰矿资源稀少。此外，锰矿石中杂质组分复杂，常含有高磷、高铁、高硅等杂质，选矿难度较大。

1.2 世界锰矿资源现状

全球锰矿资源丰富，但分布不均，主要集中分布在南非、乌克兰、澳大利亚、加蓬、印度、中国、巴西和墨西哥等国家。高品位锰矿（大于35％）主要分布在南非、澳大利亚、巴西和加蓬，而乌克兰和加纳则以低品位锰矿为主。

2. 碳酸锰矿选矿工艺

2.1 重选工艺

碳酸锰矿的密度一般为3.6~3.7 g/cm³，与其共生的脉石矿物石英、方解石的密度为2.6~2.9 g/cm³。对于粗粒级碳酸锰矿，重选法可以有效回收有用矿物，且设备简单、成本低廉、环境污染小。例如，湘潭锰矿采用重介质旋流器分选碳酸锰矿，最终获得精矿含锰22.43％，回收率85.34％。

2.2 磁选工艺

碳酸锰矿属于弱磁性矿物，其比磁化系数为（50~125）×10⁻⁶ m³/kg。强磁选在碳酸锰矿的选别中占有重要地位，常用的磁选机有干式强磁选机、湿式强磁选机和高梯度强磁选机。例如，广西大新碳酸锰矿采用S1on-100立环式脉动高梯度磁选机，获得锰精矿品位19.06％，回收率82.00％。

2.3 浮选工艺

碳酸锰矿的可浮性较好，浮选技术根据捕收剂种类主要分为脂肪酸类正浮选和阳离子捕收剂反浮选。正浮选工艺中，捕收剂一般采用油酸、氧化石蜡皂、石油磺酸钠等，抑制剂常用碳酸钠、水玻璃等。例如，中南大学对低品位碳酸锰矿进行正浮选试验，获得锰精矿品位17.01％，回收率87.65％。

2.4 洗矿工艺

洗矿工艺主要用于含泥含水较多的矿石，通过水力、摩擦力和机械力除去矿石中的粘土质物料。洗矿工艺可以改善选矿环境，提高选矿效率。例如，桃江锰矿在强磁选前采用洗矿工艺进行预处理，获得锰精矿品位20.66％，回收率86.87％。

2.5 浸出工艺

碳酸锰矿的浸出工艺主要有直接酸浸法、微生物浸出法、预焙烧浸出法和还原浸出法。直接酸浸法常用硫酸、盐酸等，浸出效率受温度、酸浓度、搅拌强度等因素影响。例如，采用硫酸浸出低品位碳酸锰矿，最佳条件下锰的浸出率高达95.60％。

2.6 联合工艺     

随着难选锰矿比例的增加，单一选矿方法难以获得理想指标，联合工艺成为高效回收锰矿的重要发展方向。常见的联合工艺有重介质-强磁选、焙烧-强磁选、强磁-浮选等。例如，湘潭锰矿采用重介质-强磁选联合流程，获得精矿含锰22.43％，回收率86.34％。