[其他]硬錳礦石制備電活性二氧化錳粉的方法及裝置

在審

• 申請號: 101986000001482
• 申請日: 1986-02-27
• 公開（公告）號: CN86101482B
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 劉甲秋
• 申請（專利權）人: 劉甲秋
• 代理公司: 湖南專利事務所
• 代理人: 何英乓

硬錳礦石制備電活性二氧化錳粉的方法及裝置，第一種方法是將大塊的硬錳礦石粗碎成小塊物料，然后進行氧化處理、篩分、分選、強磁富集、干燥、磨碎、檢驗分級制成各種品級的電池錳粉。第二種方法與第一種基本相同，只是將氧化處理改在另一設施中使氧化與熱分解同時進行。本發明不使用任何選礦藥劑和酸、堿、鹽類。第一種方法適于缺乏足夠熱源的鄉鎮企業使用；第二種方法適于熱源充足的大、中型工礦企業使用。

本發明涉及將硬錳礦石直接轉換成電活性二氧化錳粉的方法及裝置，現有的電活性二氧化錳粉，普遍采用富含二氧化錳的天然軟錳礦石為原料，通過破碎、水洗、球磨、曬干等工序制取。其方法雖簡便，且易于操作，但所制取的電活性二氧化錳粉仍含有較多的金屬礦物雜質、非金屬礦物雜質、脈石和揮發物。它受原礦品位的限制，無法制取更高品位的產品。此外，天然軟錳礦（特別是高品位的軟錳礦）資源目前在許多國家和地區已日漸枯竭，而天然硬錳礦資源卻極其豐富。但硬錳礦石不富含二氧化錳，它是錳的多種鍵價的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、矽酸鹽以及各種雜質的混合體，且雜質種類多、數量大。

本發明的目的是要提供兩種硬錳礦石直接轉換成電活性二氧化錳粉的方法及一種分選裝置，並克服因原礦品位不高而不能制作高質量產品的弊端，可基本上按需要生產產品。

本發明提出的第一種方法的基本依據是：硬錳礦石中錳的低價氧化物和氫氧化物在較好的氧化氣氛和潮濕環境中可以比較迅速地被氧化、裂解和自行細化，而錳的碳酸鹽、硅酸鹽以及金屬礦物雜質和脈石，在上述條件下大都不會迅速地被氧化、裂解和自行細化，其雜質中的揮發物和某些非金屬雜質在一定溫度下可以溶于水。

為將硬錳礦石制備成電活性二氧化錳粉，本發明提出的第一種方法的工藝流程如圖1所示。

本發法包括以下八道工序，即破碎、氧化處理、篩分、分選、強磁富集、干燥、磨碎、檢驗分級。

破碎時，將大塊物料碎成小塊，其塊度以直徑10厘米左右為宜。進行氧化處理時，將粗碎后的物料單層攤放在采光及通風條件較好的光滑、平整、堅實、潔凈的地面（或臺面）上，使其在空氣、陽光下自然氧化，並經常噴灑少量清水，使物料保持濕潤，但不得使物料浸泡在水中。為加速物料的氧化、裂解和自行細化，還須經常用鋁質釘耙往返翻動物料，但不得敲擊物料。

進行篩分時，將已經氧化、裂解並自行細化了的物料用36目篩網進行篩分。篩上物重復上述氧化工序，篩下物轉入下步分選工序。

分選工序的流程見圖2和圖3（即分選裝置結構圖）。物料進行分選時，將圖3所示的六個閘閥〔1〕關閉。然后分批定量將前述篩下物投入分選槽〔4〕。開啟進水閥〔7〕，向槽內緩慢供水。在向分選槽〔4〕投料時，一次投入量不得超出槽深的一半。用鋁質釘耙不斷擾動槽液。由于硬錳礦石中含有較多的有機質，此時槽液實際上已變成一種粘度和表面張力較大的膠體溶液。粒度較細（-60目）的物料，經擾動逐步浮起。開啟閘閥〔11〕，使上浮的物料隨水溢入分流池〔6〕，然后向池底和內側的蒸汽管道通入蒸汽，加熱料液。待整個池面沸騰后，停止加熱。開啟閘閥〔1〕，使料液經直槽〔12〕流入沉降池〔5〕，然后再開啟進水閥〔10〕，使清水經進水管〔9〕從沉降池底部噴入，攪動物料，加速可溶性雜質的溶解。沉降池的水液經濾水隔墻〔2〕滲入積水井〔3〕。在分選過程中，用泵連續抽去積水井〔3〕中的液體，並定時測試井液的PH值。當PH值大于5.5時，關閉進水閥〔10〕，抽干積水井〔3〕中的液體。觀察濾水隔墻無滲水現象時，掏取沉降池〔5〕中的泥樣物料，投入下道強磁富集工序。

在以上水力分選的操作中，當分選槽〔4〕內剩余的物料用手指搓碾有明顯的、普遍的粗粒感，物料粒度達+60目時，關閉進水閥〔7〕，掏出槽內剩余料，重新投料。此剩余料主含碳酸錳，通過強磁選技術即可富集出具有工業使用價值的碳酸錳粗粉。經化驗合格后再經球磨（否則再返回磁選），即可制出合格產品。

前述從沉降池〔5〕掏出的泥樣物料主含二氧化錳。將此物科技入強磁選機進行磁選。磁選機采用現行的濕式筒形強磁選機，磁場強度控制在1×10⁴奧斯特左右。物料經強磁選去除了絕大部份雜質（主要是泥質脈石雜質），大大提高了物料中二氧化錳的含量，將經磁選所得精料投入下道干燥工序。