Технология термической обработки и окускования марганцевых концентратов


          Посвящается творческому содружеству научных и производственных коллективов Украины, России, Грузии, Казахстана в областирудоподготовки и металлургии марганца




               А. В. ПЕТРОВ






ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ОКУСКОВАНИЯ МАРГАНЦЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ




                МОНОГРАФИЯ


















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2020

УДК [621.785+622.788]:622.15
ББК 33.4+34.38
     ПЗО







Рецензенты:
Георгий Викторович Губин, доктор технических наук, профессор кафедры металлургии черных металлов Криворожского национального университета;
Борис Николаевич Безъязыкое, кандидат технических наук, доцент






     Петров, А. В.
ПЗО Технология термической обработки и окускования марганцевых концентратов : монография / А. В. Петров. - Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2020. - 520 с. : ил., табл.
        ISBN 978-5-9729-0492-1

      Исследовано современное состояние технологических процессов окускования и термообработки марганцевых концентратов, полученных при обогащении руды различного качества и состава. Освещены особенности процессов обогащения и свойства получаемых при этом концентратов. Приведены результаты исследований свойств концентратов и показано их влияние на выбор процесса окускования. Изложены методики проведения исследований технологических процессов окускования и обжига в различных условиях, приведены характеристики качества окускованных продуктов, предназначенных для выплавки ферросплавов в электровосстановительных печах.
      Для специалистов, занятых в процессе подготовки сырья для ферросплавного производства. Также может быть полезно студентам, аспирантам и преподавателям металлургических специальностей.
УДК [621.785+622.788]:622.15
                                              ББК 33.4+34.38


ISBN 978-5-9729-0492-1   © А. В. Петров, 2020
                         © Издательство «Инфра-Инженерия», 2020
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2020

Оглавление



Введение................................................................7

Раздел 1 Характерные особенности марганцевых концентратов..............12
1.1 Общие сведения о марганцеворудном сырье и получении концентратов из него...................................................12
   1.1.1 Классификация марганцевых руд и методы их обогащения..........12
1.2 Физико-химические превращения марганецсодержащих минералов при нагревании.........................................................25
   1.2.1 Термическая диссоциация оксидов и карбонатов в марганцевых концентратах........................................................25
   1.2.2 Фазовые превращения при нагреве марганцевых концентратов......30
1.3 Восстановительные процессы газообразными и твердыми восстановителями.......................................................35
   1.3.1 Краткие сведения о теории восстановительных процессов оксидов марганца............................................................35
   1.3.2 Механизм углетермического восстановления......................39
1.4  Теплофизические свойства и текстурно-структурные превращения при нагревании марганцевых концентратов................................42
   1.4.1 Определение теплофизических свойств...........................42
   1.4.2 Текстурно-структурные преобразования при нагревании марганцевых
      минералов........................................................51
1.5 Процессы удаления фосфора из марганцевого сырья на стадии подготовки его к металлургическому переделу............................55
   1.5.1 Причины необходимости удаления фосфора из сырьевых материалов.55
   1.5.2 Фосфорсодержащие минералы в марганцевых концентратах и методы
      удаления их......................................................56
   1.5.3 Краткий обзор химических методов обесфосфоривания.............59
   1.5.4 Процессы дефосфорации с применением тепловых методов..........65
   1.5.5 Влияние металлодобавок на процесс дефосфорации................71
   1.5.6 Механо-термический процесс удаления фосфора...................77
   1.5.7 Влияние СВЧ излучения на процесс удаления фосфора.............79
   1.5.8 Краткие сведения о процессе дефосфорации в рудовосстановительных электропечах........................................................87
   1.5.9 Процессы удаления железа, щелочей и мышьяка из марганцевожелезистой руды.....................................................90

Раздел 2 Процессы окускования марганцевых концентратов.................94
2.1  Окомкование тонких и тонкодисперсных марганцевых концентратов.....94
   2.1.1 Физико-химические свойства концентратов.......................95
   2.1.2 Лиофильные и электрокинетические свойства тонкодисперсных марганцевых концентратов............................................99

3

   2.1.3 Физические основы процесса и механизм гранулообразования при окомковании марганцевых концентратов................................108
   2.1.4 Физико-механические свойства сырых окатышей...................112
2.2  Процессы термической обработки сырых окатышей.............................120
   2.2.1 Процесс миграции влаги в окатыше в период сушки...............120
   2.2.2 Кинетика процесса сушки сырых окатышей........................124
   2.2.3 Температуропроводность окатышей при их нагреве................128
2.3  Процессы при термообработке в слое сырых окатышей.................133
   2.3.1 Особенности слоевой сушки марганцевых окатышей................133
   2.3.2 Технологические и теплотехнические особенности обжига окатышей в слое.143
   2.3.3 Газопроницаемость слоя окатышей в процессе термообработки.....153
   2.3.4 Теплообмен в слое обжигаемых окатышей.........................157
   2.3.5 Характеристика обожженных окатышей....................................163
2.4  Минеральный состав и внутренняя геометрическая структура окатышей из марганцевых концентратов...................................164
   2.4.1 Изменение характера пористости окатышей в процессе термообработки.....166
2.5  Окомкование марганцовисто-железистой руды США.....................169
2.6  Технология окомкования и обжига окатышей на опытнопромышленном оборудовании.............................................171
   2.6.1 Обжиг окатышей на машине конвейерного типа....................171
   2.6.2 Восстановительный обжиг рудотопливных окатышей................178

Раздел 3 Окускование методом брикетирования............................194
3.1  Особенности процесса брикетирования...............................194
3.2  Общие сведения об упрочняющих добавках для брикетирования.................195
3.3  Технологические этапы при брикетировании..........................201
   3.3.1 Характеристика связующих добавок для процесса брикетирования..204
3.4  Влияние упрочняющих добавок на качество брикетов..................206
   3.4.1 Использование жидкого стекла при брикетировании...............206
   3.4.2 Применение каменноугольного пека..............................208
   3.4.3 Упрочнение брикетов с карбонатным связующим...................211
3.5 Методы и процессы упрочнения брикетов с добавкой цементного клинкера.......220
   3.5.1 Физико-химические процессы упрочнения брикетов при естественном твердении..........................................................223
   3.5.2 Физико-химические и теплофизические процессы упрочнения брикетов при тепловлажностной обработке.....................................226
   3.5.3 Механизм тепломассопереноса на стадиях тепловлажностной обработки брикетов...........................................................228
   3.5.4 Воздействие тепла СВЧ энергии на процессы упрочнения брикетов.230
   3.6  Технологические решения для процесса упрочняющей сушки брикетов
      в различных тепловых агрегатах...................................233
3.7  Высокотемпературная упрочняющая термообработка брикетов из концентрата химического обогащения..................................246
   3.7.1 Брикетирование низкокремнеземистого карбонатного концентрата в горячем состоянии.................................................251

4

3.8  Особенности подготовки и брикетирования дисперсного концентрата химического обогащения дитионатным методом...............253

Раздел 4 Агломерационное производство.............................................262
4.1  Направления исследований по спеканию марганцевых концентратов................262
4.2  Промышленное производство агломерата на действующих аглофабриках.........................................................281
   4.2.1 Спекание агломерата в условиях аглофабрики Орджоникидзевского ГОКа.282
   4.2.2 Производство агломерата на аглофабрике Зестафонского завода ферросплавов.285
   4.2.3 Спекание агломерата на аглофабрике НЗФ......................291
4.3  Методы интенсификации процессов спекания марганцевых шихт и повышения прочности спёка..........................................297
   4.3.1 Нагрев шихты перед спеканием.............................................297
   4.3.2 Стабилизация прочности поверхности слоя спёка...............302
   4.3.3 Тепловая обработка поверхностного слоя спека................303
4.4  Стабилизация гранулометрического состава агломерата.............304
4.5  Особенности спекания шихт с использованием концентрата флотационного обогащения.............................................307
4.6  Особенности спекания офлюсованных шихт, включающих карбонатные концентраты и железофлюсовые добавки.....................325
   4.6.1 Агломерация карбонатных концентратов........................325
   4.6.2 Спекание высокоосновного железосодержащего агломерата из карбонатных концентратов.......................................338
4.7  Текстурно-структурные преобразования в процессе агломерации марганцевых концентратов.............................................355
   4.7.1 Стадии процесса спекания агломерируемых частиц..............355
   4.7.2 Текстурно-структурные особенности неофлюсованного агломерата из карбонатного концентрата.......................................358
   4.7.3 Разновидности пористых образований в агломератах............361
   4.7.4 Микроструктурные особенности блоков в агломерате............364
   4.7.5 Текстурно-структурные особенности офлюсованных агломератов из карбонатных концентратов разной основности.....................369
   4.7.6 Текстурно-структурные особенности агломератов из окисленных марганцевых концентратов..........................................373

Раздел 5 Обжиг марганцевых концентратов и шихт на их основе в трубчатых вращающихся печах........................................377
5.1 Технологические особенности термообработки в  ТВП................377
5.2 Технологические параметры тепловой обработки шихт для выплавки сплавов.................................................382
5.3 Динамика движения марганецсодержащих шихт в трубчатой вращающейся печи.....................................................386
   5.3.1 Определение высоты слоя и времени пребывания шихты в трубчатой печи..............................................................387

5

   5.3.2 Сегрегация шихтовых материалов в печи..........................389
   5.3.3 Время пребывания шихтовых компонентов на поверхности и внутри слоя.394
   5.3.4 Процесс взаимодействия расплава шихты с футеровкой ТВП.
      Настылеобразование....................................................396
5.4  Характеристика футеровочных огнеупоров.................................400
5.5 Технология обжига шихты, предназначенной для выплавки ферромарганца.......................................................404
5.6  Восстановительный обжиг марганцевых шихт в трубчатой вращающейся печи....................................................408
5.7 Технологические особенности термообработки кускового карбонатного концентрата в стационарном и пересыпающемся слоях......423
   5.7.1 Разрушаемость концентрата при нагреве..............................423
   5.7.2 Особенности обжига крупнокускового карбонатного концентрата
      в пересыпающемся слое.................................................431
   5.7.3 Технологические параметры обжига карбонатного концентрата в промышленных печах.............................................433
   5.7.4 Гидравлический и тепловой режимы работы печи, количество и состав отходящих газов..................................................437

Раздел 6 Восстановление мелких и тонких марганцевых концентратов в кипящем слое.............................................450
6.1 Особенности процесса кипящего слоя..................................450
6.2 Восстановительный обжиг мелких марганцевых концентратов в вихревой печи.....................................................451
6.3 Схема установки в цехе №’3 ЗЗФ......................................460

Раздел 7 Вторичные продукты ферросплавного производства и методы подготовки их перед использованием........................464
7.1 Методы получения металлоконцентратов................................464
7.2 Тонкодисперсные отходы производства и их подготовка к использованию.....................................................469
7.3 Продукты шламоотстойников НЗФ и их подготовка.......................472
   7.3.1 Характеристика продуктов шламохранилищ.........................472
7.4  Технология пресс-фильтрации шламов.................................478
7.5 Окускование шламов и пылей (отходов металлургического производства).484
   7.5.1 Технология брикетирования шламов...............................484
   7.5.2 Технология окомкования смеси шламов и пылей НЗФ................485
   7.5.3 Окомкование шламов НЗФ на опытно-промышленном оборудовании.........490
   7.5.4 Спекание микрогранул из шламов в составе аглошихты.............494

Заключение..............................................................497

Список использованных источников........................................501

                Введение







     В металлургической промышленности, в числе наиболее часто применяемых металлов, марганец находится на четвертом месте после железа, алюминия, меди.
     Количество марганца, поступающего в плавильные агрегаты, предопределяет важнейшие свойства стали, такие как износостойкость, хладноломкость, упругость и др. Расход марганца в виде марганцевых сплавов при выплавке стали составляет около 10 кг на 1 т стали.
     Повышенные требования к качеству стали предъявляют: атомное машиностроение, железнодорожный и трубопроводный транспорт, судостроение и др.
     Марганец повышает износостойкость и упругость стали, широко применяется для легирования конструкционных, пружинно-рессорных, износостойких и других сталей. Основное положительное влияние марганца на свойства стали состоит в уменьшении вредного влияния серы. При легировании инструментальной стали марганцем (1,0-1,5 Mn) ее качество повышается благодаря улучшению прокаливаемости. Марганец в легированных сталях часто является заменителем более дорогого и дефицитного никеля.
     Таким образом, марганец является необходимым и обязательным компонентом шихты, поступающей в сталеплавильные агрегаты, предопределяет и влияет на направления развития металлургической и машиностроительной промышленности.
     Большинство марганцевых руд, добываемых в странах дальнего зарубежья (Австралии, Бразилии, ЮАР, Габоне и др.) вследствие высокого содержания в них марганца и весьма низкого содержания фосфора используются в металлургии без обогащения. В этих и других странах, имеются марганцевые руды, имеющие высокое содержание железа, а также натрий-калиевые минералы. Эти виды руды подвергают обогащению и окускованию по специальным технологиям с удалением вредных примесей.

7

     На территории бывшего СССР основные марганцевые месторождения сосредоточены в Украине, Грузии и небольшое количество в Казахстане и России.
     В отличие от марганцеворудного сырья, добываемого в дальнем зарубежье, руда, извлекаемая из недр в бывших республиках СССР, имеет более низкое качество по содержанию марганца и наличию вредных для металлургии примесей. В этой связи возникла необходимость подвергать ее обогащению, т.е. повышению качества, за счет удаления из руды шлакообразующих компонентов.
     В обогатительных процессах, включающих операции промывки, дробления, классификации, гравитации, отсадки, магнитной сепарации, флотации, а в некоторых случаях сложные процессы химического или гидрометаллургического обогащения, в результате которых получают марганцевые концентраты, имеющие широкие пределы по физикохимическим свойствам и минералогическому составу.
     В результате многочисленных технологических операций при обогащении руды образовывались промежуточные и конечные виды продуктов, обладающих различными физико-химическими свойствами предопределяющими выбор последующих технологических решений для получения конечного продукта, пригодного для использования в металлургических агрегатах.
     Получаемые при обогащении исходной руды марганцевые концентраты имеют гранулометрический состав, изменяющийся в широких пределах. С повышением качества концентрата снижается их крупность и увеличивается влагосодержание, что предопределяет способы их окускования и параметры тепловой обработки с выбором необходимого теплового агрегата.
     В данной монографии основное внимание уделено технологическим процессам окускования и термической обработки, осуществляемым различными способами, а также отдельным операциям этих процессов, и качественным характеристикам промежуточных и конечных продуктов. Каждый отдельный вид концентрата требует индивидуального подхода при выборе рационального способа термической обработки и окускования.
     В книге приведены результаты исследований, выполненных в лабораторных, полупромышленных и промышленных условиях, по агломерации, окомкованию, брикетированию и обжигу в различных видах оборудования, а также- технологии восстановительных процессов

8

в различных тепловых агрегатах. Описаны технологические условия и параметры окускования для производимых видов концентратов. Определенное внимание уделено разработкам по подготовке вторичных продуктов ферросплавного производства (шлак, шлам и др.) к возврату их в промышленный процесс.
     Вследствие наличия мощных сырьевых ресурсов в Украине и Грузии, основные исследования проведены в этих республиках бывшего СССР при активном участии ученых и специалистов России.
     Следует подчеркнуть, что положительные результаты были достигнуты благодаря созданию комплексных творческих коллективов из специалистов этих республик, которые работали в тесном содружестве. В состав комплексных коллективов входили: сырьевики и металлурги, что способствовало ускорению получения положительного конечного результата в ферросплавном производстве. Обмен новаторской информацией между специализированными организациями способствовал общему развитию промышленных предприятий.
     Особо следует отметить теоретические и практические достижения тандема институтов Механобрчермет (г. Кривой Рог) и Днепропетровской металлургической академии (бывший ДМетИ, г. Днепропетровск) с активным участием института УкрНИИ спецсталь (г. Запорожье), института металлургии ГрАН (г. Тбилиси). Результаты исследований, проведенных в лабораторных и полупромышленных условиях специалистами этих институтов, позволили разработать технологические задания на проектирование агломерационных фабрик на ферросплавных заводах г. Никополя (Украина) и в г. Зестафони (Грузия). Совместно с производственным коллективом аглофабрики Орджоникидзевского ГОКа (Украина), специалисты института Механобрчермет и УкрНИИспецсталь усовершенствовали процесс агломерации марганцевых концентратов различного качества.
     Практически во всех работах участвовали специалисты институтов ЦНИИчермет, Институт металлургии им. А.А. Байкова (г. Москва), Московский институт стали и сплавов (МИСиС), УралМеханобр (г. Екатеринбург). Во многих работах принимали участие специалисты Челябинска и Казахстана.
     Огромный теоретический вклад в разработку процессов термических преобразований в марганецсодержащих концентратах был внесен коллективами ученых под руководством академиков А. А. Байкова, А. М. Самарина, д.т.н. А. Н. Похвиснева, д.т.н. С. Т. Ростовцева.

9

     Весомый вклад в теоретические и практические разработки, являющиеся основополагающими в тепловых процессах окускования марганцеворудного сырья, внесли: доктора технических наук С. О. Хитрик, Г. И. Чуфаров, М. И. Гасик, А. Г. Кучер, Н. М. Деханов, Л. М. Цылев, И. С. Куликов, Е. Ф. Вегман. Автор считает необходимым отметить, что в решение проблем повышения качества окускованных материалов, предназначенных для успешного использования их в электроферро-сплавном производстве внесли доктора технических наук: М. А. Кекелидзе, С. Г. Грищенко, В. Я. Щедровицкий, Т. И. Сигуа, А. Т. Хвичия, А. Н. Овчарук и др.
     Многолетние работы в этом направлении исследовательского, проектного и внедренческого характера выполнены специалистами института Механобрчермет под руководством д.т.н. Г. В. Губина, д.т.н. Н. Н. Бережного, д.т.н. В. А. Арсентьева, к.т.н. А. В. Петрова, к.т.н. О. Ф. Коряковой, а также учеными и специалистами других институтов и производственных предприятий: Д. А. Киссиным, А. М. Чернышевым, Т. Н. Загю, К. Г. Сорокиным, В. Я. Дашевским, А. И. Солдаткиным, В. А. Лемберским, И. Г. Кучером, В. В. Перовой и др.
     В данной книге (монографии) предпринята попытка собрать и обобщить имеющиеся сведения о выполненных работах и комплексных исследованиях в единое целое, чтобы на их основе в будущем развивать рудоподготовительные процессы. Описанные методики могут служить основой для последующих исследований.
     Приведенные в книге характеристики сырьевых компонентов относятся к 80-90-м годам прошлого столетия. Однако к настоящему времени основные характеристики сырья изменились незначительно.
     В основу книги легли результаты исследований выполненных коллективом сотрудников института Механобрчермет под руководством автора и совместно с специалистами других институтов и организаций.
     Надеемся, что приведенные в книге сведения о термических процессах и окусковании обогащенных марганцевых руд будут полезны специалистам металлургам, и студентам металлургических институтов, а также могут служить справочным материалом.
     Автор глубоко признателен доктору технических наук, профессору Г. В. Губину за идею написания данной монографии.

Сокращенные названия предприятий и институтов (применены в тексте)


БАФ — Богдановская аглофабрика, ОГОК.
БОФ — Богдановская обогатительная фабрика, ОГОК.
ВНИИМТ — Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники, г. Екатеринбург.
Гипросталь — проектный институт, г. Харьков.
ГОФ — Грушевская обогатительная фабрика, МГОК.
ГрузПИ — Грузинский политехнический институт, г. Тбилиси.
ГрузХТИ — Грузинский химико-технологический институт, г. Тбилиси.
ДМетИ — Днепровский металлургический институт.
ДонНИИЧМ — Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии.
ДПИ — Донецкий политехнический институт.
ЗЗФ — Зестафонский завод ферросплавов.
ЗФЗ — Запорожский ферросплавный завод.
ИКХХВ — Институт коллоидной химии и химии воды АНУ, г. Киев.
ИМет — Институт металлургии им. А.А. Байкова.
ИМет АН Груз СССР — Институт металлургии, г. Тбилиси.
ИОНХ АН УССР — Институт общей и неорганической химии, г. Киев.
ИТМО — Институт тепло-массообмена АН БССР, г. Минск.
ИЧМ — Институт черных металлов им. З.И. Некрасова, г. Днепр.
МГИ — Московский горный институт.
МГОК — Марганецкий горно-обогатительный комбинат.
Механобрчермет — научно-исследовательский и проектный институт.
МИСиС — Московский институт стали и сплавов.
НЗФ — Никопольский завод ферросплавов.
ОГОК — Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат.
УкрНИИспецсталь — Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей и сплавов, г. Запорожье.
УралМеханобр — научно-исследовательский институт, г. Екатеринбург.
УралЭнергоЧермет — Уральский институт энергетики черной металлургии, г. Екатеринбург.
ЦГОК — Центральный горно-обогатительный комбинат, г. Кривой Рог.
ЦНИИЧМ — Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. Бардина.
ЧОФ — Чкаловска обогатительная фабрика, ОГОК.

                Раздел 1
                Характерные особенности марганцевых концентратов






            1.1 Общие сведения о марганцеворудном сырье и получении концентратов из него




        1.1.1 Классификация марганцевых руд и методы их обогащения

     Марганцевые руды, добываемые в Украине, подразделяются по минералогическому составу на следующие виды: окисные, карбонатные, окисно-карбонатные (смешанные), окисленные.
     Окисные руды представлены кислородными соединениями марганца, а карбонатные руды включают родохрозитовые и манганокаль-цитовые минералы. В зонах перехода от окисных руд к карбонатным находятся смешанные руды, которые состоят из манганита, сцементированного манганокальцитовой массой. Полные составы марганцевых минералов представлены в табл. 1.1.
     Марганцевые руды отличаются непостоянством состава по содержанию марганца и других, важных для металлургического производства элементов. Руды содержат марганец, главным образом, в виде кислородных соединений.
     В табл. 1.2, приведены основные марганцевые минералы, которые входят в состав марганцевых руд, добываемых на месторождениях.
     Из соединений марганца, отвечающих стехиометрическому составу, известны окислы с содержанием кислорода: MnO₂ = 36,81 %; МП2О3 (курнакит) = 30,31 %; МпзОз (гаусманит) = 27,97 %; МП3О4 (закись марганца) = 22,56 %.

12

Таблица 1.1 — Состав основных марганецсодержащих минералов

Название       Полный состав      Содержание элементов в минерале                 
минерала       минералов                                                          
Браунит (Mn+3) MnMn6SiO12         (Mn2O3 --- 78,3 %; MnO --- 11,7 %; SiO --- 10 %)
Пиролюзит      MnO2               (Mn --- 63,2 % прим Ba,Na,K); Mn4               
Якобсит        MnFe2O4            (MnO --- 30,8 %; Fe2O3 --- 69,2 %)              
Гаусманит      MnMn2O4            (MnO --- 31 %; Mn2O3 --- 69 %)                  
Псиломелан     BaMn2+ Mng4+ O20 • (BaO --- 4,1 %; MnO --- 6,7-10,7 %;             
               3H2O               MnO2 --- 59,6-74,5 %)                           
Криптомелан    K2MnsO16           (K2O --- до 5,9 %; MnO --- до 77 %;             
                                  MnO2 --- до 87,1 %)                             
Пирохроит      Mn(OH)2            (MnO --- 79,6 %; H2O --- 20,4 %)                
Манганит       MnOOH              Mn2O3 --- 89,8 %; H2O --- 10,2 %)               
Родонит        CaMn4[SisO15]      (CaO до 6,5 %; MnO до 40 %; SiO2 до 48 %)       
Родохрозит     Mn[CO3]            (MnO --- 61,7 %, CO2 --- 38,3 %)                

Таблица 1.2 — Содержание марганца в марганцевых минерах

Минерал        Химическая формула Содержание марганца, %
Пиролюзит             MnO2                 63,2         
Браунит              Mn2O3                 69,5         
Гаусманит            Mn3O4                 72,0         
Манганит         MnO2 • Mn(OH)2            62,5         
Тефроит            MnO • SiO4             23-32         
Алабандин             MnS                  63,0         
Вернадит           MnO2 • H2O             40-45         
Псиломелан     mRO • MnO2 • nH2O          35-60         
Родохрозит           MnCO3                40-45         
Родонит             Mn SiO3               32-36         
Манганокальцит    (Ca, Mn) CO3             7-25         
Олигонит          (Mn, Fe) CO3            23-32         

     Этот окисел существует в двух модификациях p-MnO₂ (пиролюзит, полианит) и y-MnO₂. Гидратированную двуокись марганца MnO₂ • nH₂O можно рассматривать, по утверждению Е. Я. Роде [1, 2] как марганцовистую кислоту H2MnO₃. Академик А. Т. Бетехтин назвал природную марганцовистую кислоту вернадитом [3]. Он также установил, что окись марганца существует в двух модификациях: а и p-Mn2O₃. Кроме того, существует гидратированная трехокись марганца MnO • OH и в природе

13

встречается в виде двух модификаций: a-MnO • OH (манганит) и p—MnO • OH (гроутит).
     Закись-окись марганца Mn₃O4 существует в трех модификациях: a-, Р-, y-Mn₃O4. Закись марганца MnO встречается в природе и может быть получен искусственным путем. Этот окисел обладает высокой термической устойчивостью. В состав добываемых из недр марганцевых руд, кроме указанных полезных минералов, входят составляющие, не представляющие ценности для металлургического передела, а также минералы, являющиеся вредными и недопустимыми в составе продукта, предназначенного для металлургии.
     К числу компонентов, являющихся балластными в качественной характеристике марганецсодержащих продуктах, следует отнести минералы, включающие окислы кремния, а к вредным примесям — фосфорсодержащие и серосодержащие минеральные соединения [2, 3], от которых следует освобождаться на стадиях обогащения различными методами [4].
     В книге не ставится задача на подробное описание всех известных и внедренных в производство на горно-обогатительных комбинатах способов обогащения марганцевых руд, сведения о которых с достаточной полнотой описаны в многочисленных изданиях технической литературы [3-10]. Для того, чтобы было удобнее ориентироваться в выборе наиболее рациональных методов и режимов окускования, и термической обработки каждого вида производимого марганецсодержащего продукта с учетом дальнейшего его использования в металлургическом переделе, ограничимся только перечислением существующих направлений механического, гидрометаллургического и химического обогащения [11-13].
     Необходимость в осуществлении процессов обогащения одним из способов следует объяснить тем, что каждый 1% увеличения марганца в сырье, поступающем в ферросплавную печь для выплавки углеродистого ферромарганца, снижает расход электроэнергии на 2,5 %, повышает извлечение марганца на 1,9 % и повышает производительность печи на 2,4 % [15, 16].
     Наиболее весомый вклад в разработку процессов обогащения марганцевых руд внесли специалисты институтов: Механобрчермет (г. Кривой Рог), Механобр (г. Санкт-Петербург), УралМеханобр (г. Екатеринбург), ЮжГипроруда (г. Харьков), Институт коллоидной химии (г. Тбилиси), Грузинский политехнический институт (г. Тбилиси).

14