第1章 绪论…………………………(1)
1.1 概述…………………………(1)
1.1.1 锰元素的发现…………………………(1)
1.1.2 金属锰生产的发展…………………………(1)
1.1.3 中国锰业的发展沿革…………………………(3)
1.2 锰的性质…………………………(3)
1.2.1 纯锰…………………………(3)
1.2.2 锰的氧化物…………………………(4)
1.2.3 锰的氢氧化物…………………………(9)
1.2.4 锰盐…………………………(10)
1.3 锰的用途…………………………(13)
1.3.1 锰在钢铁工业中的应用…………………………(13)
1.3.2 锰在有色冶金工业中的应用…………………………(16)
1.3.3 锰在电池工业中的应用…………………………(16)
1.3.4 锰在电子工业中的应用…………………………(17)
1.3.5 锰在建筑材料中的应用…………………………(17)
1.3.6 锰在农业中的应用…………………………(17)
1.3.7 锰在环境保护中的应用…………………………(17)
1.3.8 锰与人类健康…………………………(18)
1.3.9 锰在其他方面的应用…………………………(18)
1.4 中国锰业生产展望…………………………(19)
第2章 锰矿地质资源…………………………(20)
2.1 锰矿资源分布及其特点…………………………(20)
2.1.1 锰元素…………………………(20)
2.1.2 锰矿资源分布…………………………(20)
2.2 国内锰矿资源现状…………………………(23)
2.2.1 国内锰矿资源基本特点…………………………(23)
2.2.2 中国锰矿资源的分布…………………………(24)
2.2.3 锰矿品质特征…………………………(27)
2.2.4 锰矿山生产能力与锰矿石需求状况…………………………(28)
2.2.5 锰矿资源勘查现状…………………………(30)
2.3 锰矿床地质特征…………………………(32)
2.3.1 锰矿物与优质锰矿石…………………………(32)
2.3.2 含锰岩系、含锰层位、含锰建造…………………………(38)
2.3.3 锰矿床成因类型…………………………(51)
2.3.4 各类型锰矿床地质特征…………………………(55)
2.4 典型锰矿床…………………………(61)
2.4.1 下雷锰矿…………………………(61)
2.4.2 湘潭锰矿…………………………(66)
2.4.3 瓦房子锰矿…………………………(71)
2.4.4 白显锰矿…………………………(75)
2.4.5 莫托沙拉铁锰矿…………………………(81)
2.4.6 黎家营锰矿…………………………(84)
2.4.7 棠甘山锰矿…………………………(89)
2.4.8 玛瑙山锰矿…………………………(93)
2.4.9 东平锰矿…………………………(98)
2.4.10 小带锰矿…………………………(103)
2.4.11 连城锰矿…………………………(108)
2.5 锰矿地质勘查…………………………(115)
2.5.1 概述…………………………(115)
2.5.2 勘查的目标任务…………………………(115)
2.5.3 地质勘查工作内容…………………………(116)
2.5.4 矿产资源/储量分类及类型条件…………………………(118)
2.5.5 矿产资源/储量估算…………………………(121)
2.5.6 锰矿勘查技术及方法…………………………(123)
2.6 锰矿资源远景及预测…………………………(125)
2.6.1 重点地质找矿远景区及预测…………………………(126)
2.6.2 优质锰矿和富锰矿找矿前景…………………………(126)
2.6.3 锰矿资源总量和资源潜力估计…………………………(127)
第3章 锰矿床开采方法与技术…………………………(129)
3.1 锰矿露天开采…………………………(129)
3.1.1 概况…………………………(129)
3.1.2 露天开采工艺…………………………(131)
3.1.3 露天转地下开采…………………………(137)
3.1.4 锰矿露天开采实例…………………………(143)
3.2 锰矿水力开采…………………………(145)
3.2.1 概况…………………………(145)
3.2.2 锰矿水力开采机械设备…………………………(146)
3.2.3 锰矿水力开采工艺…………………………(150)
3.2.4 锰矿水力开采实例…………………………(154)
3.3 锰矿地下开采…………………………(157)
3.3.1 概况…………………………(157)
3.3.2 锰矿地下开采工艺…………………………(159)
3.3.3 锰矿地下开采常用采矿方法…………………………(167)
3.4 锰矿开采新技术与发展…………………………(190)
3.4.1 我国锰矿开采的发展现状…………………………(190)
3.4.2 锰矿开采新技术与研究方向…………………………(192)
第4章 锰矿选矿…………………………(198)
4.1 锰矿选矿技术进展…………………………(198)
4.1.1 我国锰矿石选矿进展…………………………(198)
4.1.2 锰矿选矿技术难点…………………………(198)
4.2 锰矿石的重选…………………………(199)
4.2.1 概述…………………………(199)
4.2.2 锰矿石的重选设备…………………………(200)
4.2.3 锰矿石重选实践…………………………(206)
4.3 锰矿磁选…………………………(210)
4.3.1 概述…………………………(210)
4.3.2 强磁选基本技术…………………………(211)
4.3.3 锰矿物的磁选设备…………………………(216)
4.3.4 锰矿磁选实践…………………………(223)
4.4 锰矿石浮选…………………………(225)
4.4.1 锰矿石浮选药剂…………………………(225)
4.4.2 锰矿石浮选设备…………………………(230)
4.4.3 锰矿石浮选生产实践…………………………(239)
第5章 二氧化锰矿石还原技术…………………………(253)
5.1 二氧化锰的还原方法及反应机理…………………………(253)
5.1.1 二氧化锰干法还原的反应机理…………………………(253)
5.1.2 二氧化锰湿法还原的反应机理…………………………(254)
5.2 二氧化锰干法还原法及其应用…………………………(255)
5.2.1 反射炉碳还原法…………………………(255)
5.2.2 回转窑碳还原法…………………………(256)
5.2.3 微波炉焙烧还原法…………………………(258)
5.2.4 移动床多管竖炉还原法…………………………(259)
5.2.5 沸腾炉(流化床) 还原法…………………………(261)
5.3 二氧化锰湿法还原法及其运用…………………………(262)
5.3.1 浓硫酸加碳及碳水化合物(还原剂)法…………………………(262)
5.3.2 二氧化硫法…………………………(263)
5.3.3 硫酸亚铁法…………………………(266)
5.3.4 两矿加酸法…………………………(266)
5.4 二氧化锰还原方法运用的有关事项…………………………(268)
第6章 锰矿石火法富集…………………………(269)
6.1 火法富集的意义…………………………(269)
6.2 火法富集的技术…………………………(269)
6.3 火法富集的优点及用途…………………………(270)
6.4 富锰渣的生产方法…………………………(271)
6.4.1 高炉冶炼富锰渣…………………………(271)
6.4.2 电炉冶炼富锰渣…………………………(274)
6.4.3 电炉冶炼富锰渣的原料…………………………(274)
第7章 锰的火法冶炼…………………………(275)
7.1 概述…………………………(275)
7.2 高炉锰铁的冶炼…………………………(277)
7.2.1 原燃料…………………………(277)
7.2.2 操作…………………………(277)
7.2.3 设备…………………………(278)
7.2.4 冶炼锰铁工艺措施…………………………(278)
7.3 电炉高碳锰铁的冶炼方法…………………………(278)
7.3.1 概述…………………………(278)
7.3.2 冶炼过程…………………………(279)
7.3.3 生产工艺…………………………(280)
7.4 锰硅合金…………………………(283)
7.4.1 概述 …………………………(283)
7.4.2 锰硅合金生产工艺…………………………(285)
7.5 中低碳锰铁的冶炼…………………………(288)
7.5.1 概述…………………………(288)
7.5.2 中低碳锰铁生产工艺流程及操作…………………………(288)
7.6 火法冶炼金属锰…………………………(294)
7.6.1 铝还原法…………………………(294)
7.6.2 硅还原法…………………………(295)
第8章 电解金属锰…………………………(297)
8.1 概述…………………………(297)
8.1.1 电解金属锰生产的发展…………………………(297)
8.1.2 电解锰产业可持续发展面临的问题、 机遇与对策…………………………(303)
8.2 电解金属锰生产方法、工艺流程与原材料的质量要求…………………………(306)
8.3 锰矿的浸出…………………………(308)
8.4 锰浸出液净化除铁…………………………(309)
8.4.1 水解净化除铁的理论分析…………………………(309)
8.4.2 水解净化除铁使用的氧化剂…………………………(312)
8.4.3 水解净化除铁…………………………(312)
8.5 锰除铁液净化除重金属…………………………(312)
8.5.1 硫化沉淀法除重金属理论分析…………………………(312)
8.5.2 硫化净化除重金属…………………………(315)
8.6 硫酸锰溶液电解…………………………(316)
8.6.1 金属锰电解阴极过程电化学反应与电化平衡…………………………(316)
8.6.2 金属锰电解的电流效率…………………………(319)
8.6.3 金属锰电解阳极过程的电化学反应…………………………(325)
8.6.4 金属锰电解工业生产…………………………(325)
8.7 电解金属锰主要技术指标计算方法…………………………(330)
8.8 电解金属锰的试验研究…………………………(332)
8.8.1 高品位MnO2矿制取电解金属锰…………………………(332)
8.8.2 乌克兰碳酸锰矿制取电解金属锰…………………………(339)
8.8.3 含锰铅锌浮选尾矿制取电解金属锰…………………………(344)
8.8.4 金属锰阴离子交换膜电解新技术研究…………………………(346)
8.9 电解金属锰工业生产实例…………………………(351)
8.9.1 宁夏天元锰业集团公司…………………………(351)
8.9.2 重庆天雄锰业科技有限公司…………………………(355)
8.9.3 湖南金旭冶化集团…………………………(358)
8.9.4 南非金属锰公司(MMC)…………………………(360)
8.9.5 贵州兴隆锰业有限公司…………………………(361)
8.9.6 日本电解金属锰…………………………(364)
8.10 中国电解金属锰的技术进步与发展方向…………………………(370)
第9章 金属锰粉与特殊要求金属锰…………………………(377)
9.1 金属锰粉…………………………(377)
9.1.1 概述…………………………(377)
9.1.2 生产方法与工艺流程…………………………(377)
9.1.3 金属锰粉的质量标准…………………………(381)
9.1.4 金属锰粉生产的环保…………………………(381)
9.1.5 电解锰粉生产的安全和卫生…………………………(382)
9.2 钝化电解金属锰粉…………………………(383)
9.2.1 概述…………………………(383)
9.2.2 设备…………………………(384)
9.2.3 原理…………………………(384)
9.2.4 生产工艺…………………………(384)
9.2.5 产品质量…………………………(384)
9.3 脱氢锰…………………………(385)
9.4 氮化锰…………………………(386)
9.4.1 概述…………………………(386)
9.4.2 生产工艺…………………………(387)
9.4.3 产品标准…………………………(388)
9.5 锻轧锰枕…………………………(389)
9.5.1 概述…………………………(389)
9.5.2 设备…………………………(389)
9.5.3 原理…………………………(389)
9.5.4 生产工艺…………………………(390)
9.5.5 产品质量…………………………(391)
第10章 电解二氧化锰…………………………(392)
10.1 概述…………………………(392)
10.1.1 二氧化锰的种类…………………………(392)
10.1.2 EMD的发展简史…………………………(392)
10.1.3 EMD的用途…………………………(395)
10.1.4 EMD的质量要求和标准…………………………(395)
10.1.5 国内外EMD生产厂家及其生产能力…………………………(400)
10.1.6 无汞碱锰级EMD的性能特点…………………………(400)
10.2 EMD生产方法及工艺流程与工序介绍…………………………(402)
10.2.1 EMD生产方法及工艺流程…………………………(402)
10.2.2 锰矿的浸出与浸出液的净化…………………………(403)
10.2.3 硫酸锰溶液的电解…………………………(420)
10.2.4 EMD产品后处理…………………………(437)
10.2.5 EMD工业生产实例…………………………(440)
10.2.6 EMD生产展望…………………………(448)
第11章 化学二氧化锰与活化二氧化锰…………………………(451)
11.1 化学MnO2(CMD)…………………………(451)
11.1.1 化学MnO2的物理化学性质…………………………(451)
11.1.2 化学MnO2的用途…………………………(451)
11.1.3 国内外生产与研究化学MnO2的主要单位及概况…………………………(451)
11.1.4 化学MnO2生产方法与主要化学反应…………………………(453)
11.1.5 化学MnO2产品性能、生产技术的发展与展望…………………………(467)
11.2 活化二氧化锰(AMD)…………………………(469)
11.2.1 活化MnO2的生产方法…………………………(469)
11.2.2 活性MnO2技术的发展与应用…………………………(470)
11.2.3 活性MnO2产品质量指标…………………………(473)
11.2.4 活性MnO2的生产概况…………………………(474)
11.2.5 活性二氧化锰生产实例…………………………(475)
11.2.6 活化二氧化锰生产实例…………………………(477)
第12章 四氧化三锰的生产…………………………(483)
12.1 概述…………………………(483)
12.2 四氧化三锰的性质与结构…………………………(484)
12.2.1 四氧化三锰的物理化学性质…………………………(484)
12.2.2 四氧化三锰的结构和磁性…………………………(486)
12.3 四氧化三锰的生产方法及最新技术…………………………(488)
12.3.1 金属锰氧化法…………………………(488)
12.3.2 锰矿石直接生产四氧化三锰…………………………(497)
12.4 四氧化三锰的质量标准及检测方法…………………………(508)
12.4.1 四氧化三锰的质量标准…………………………(508)
12.4.2 四氧化三锰的检测方法…………………………(510)
12.5 市场与展望…………………………(510)
12.6 工业实例…………………………(512)
第13章 锰锌铁氧体磁性材料…………………………(517)
13.1 概述…………………………(517)
13.1.1 锰锌软磁铁氧体磁性粉料的制备方法…………………………(517)
13.1.2 锰锌软磁铁氧体磁性材料的发展动态及趋势…………………………(519)
13.2 铁氧体烧结工艺的理论基础…………………………(521)
13.2.1 固相烧结理论…………………………(521)
13.2.2 多晶结构形成及控制理论…………………………(522)
13.2.3 烧结的气氛平衡原理…………………………(524)
13.3 陶瓷法生产锰锌软磁铁氧体…………………………(526)
13.3.1 概述…………………………(526)
13.3.2 原则工艺流程…………………………(526)
13.3.3 配料…………………………(526)
13.3.4 球磨…………………………(528)
13.3.5 预烧…………………………(529)
13.3.6 喷雾制粒…………………………(529)
13.3.7 压坯…………………………(529)
13.3.8 烧结…………………………(530)
13.4 共沉法制备锰锌软磁铁氧体材料…………………………(531)
13.4.1 概述…………………………(531)
13.4.2 共沉法的原则工艺流程…………………………(531)
13.4.3 共沉法的基本原理…………………………(531)
13.4.4 制液…………………………(532)
13.4.5 共沉淀…………………………(532)
13.4.6 共沉法制备铁氧体工艺…………………………(533)
13.5 直接法制备锰锌软磁铁氧体材料…………………………(536)
13.5.1 概述…………………………(536)
13.5.2 直接法的原则流程…………………………(537)
13.5.3 直接法的理论基础及工艺操作条件…………………………(538)
13.5.4 直接法制备锰锌软磁铁氧体的应用实例…………………………(539)
13.6 产品检验及质量标准…………………………(544)
第14章 锂锰复合氧化物…………………………(550)
14.1 概述…………………………(550)
14.2 尖晶石结构LiMn2O4…………………………(551)
14.2.1 Li-Mn-O相关系…………………………(551)
14.2.2 尖晶石LiMn2O4的结构特征和电化学工作原理…………………………(552)
14.2.3 影响尖晶石LiMn2O4性能的关键因素…………………………(553)
14.2.4 尖晶石LiMn2O4的改性研究进展…………………………(555)
14.2.5 尖晶石LiMn2O4的制备方法…………………………(559)
14.2.6 高温固相法制备LiMn2O4的工艺条件…………………………(562)
14.3 其他形式的锂锰氧化物…………………………(567)
14.3.1 层状LiMnO2…………………………(567)
14.3.2 层状Li2MnO3…………………………(568)
14.3.3 尖晶石结构Li4Mn5O12…………………………(569)
14.3.4 尖晶石结构5 V正极材料…………………………(569)
14.4 锂锰复合氧化物在锂离子电池上的应用及市场展望…………………………(570)
14.5 锰酸锂的规模化生产…………………………(572)
14.5.1 生产工艺…………………………(572)
14.5.2 材料性能表征…………………………(576)
14.5.3 产品的技术参数及技术指标…………………………(580)
14.5.4 技术经济分析…………………………(581)
第15章 锰的其他化合物及其生产方法…………………………(583)
15.1 概述…………………………(583)
15.2 硫酸锰…………………………(583)
15.2.1 硫酸锰的性质和用途…………………………(583)
15.2.2 硫酸锰的生产…………………………(585)
15.2.3 硫酸锰的标准…………………………(593)
15.3 碳酸锰…………………………(595)
15.3.1 碳酸锰的性质和用途…………………………(595)
15.3.2 碳酸锰的生产…………………………(595)
15.3.3 碳酸锰的质量标准…………………………(599)
15.4 氯化锰…………………………(599)
15.4.1 氯化锰的性质和用途…………………………(599)
15.4.2 四水氯化锰的生产…………………………(600)
15.4.3 无水氯化锰的生产…………………………(603)
15.4.4 氯化锰的质量标准…………………………(603)
15.5 高锰酸钾…………………………(604)
15.5.1 高锰酸钾的性质和用途…………………………(604)
15.5.2 高锰酸钾的生产…………………………(604)
15.5.3 高锰酸钾的质量要求…………………………(607)
15.6 硝酸锰…………………………(608)
15.6.1 硝酸锰的性质和用途…………………………(608)
15.6.2 硝酸锰的生产…………………………(608)
15.6.3 硝酸锰的质量标准…………………………(610)
15.7 其他无机锰盐…………………………(610)
15.7.1 高锰酸钠…………………………(610)
15.7.2 酸式磷酸锰…………………………(611)
15.7.3 氢氧化锰…………………………(613)
15.7.4 溴化锰…………………………(614)
15.7.5 氟化锰…………………………(614)
15.8 有机锰盐…………………………(615)
15.8.1 醋酸锰…………………………(615)
15.8.2 草酸锰…………………………(617)
15.8.3 代森锰锌…………………………(617)
15.8.4 其他有机锰盐…………………………(619)
第16章 海洋铁锰多金属矿资源开发利用…………………………(622)
16.1 资源分布及特点…………………………(622)
16.1.1 多金属结核…………………………(622)
16.1.2 富钴结壳…………………………(625)
16.2 资源勘探…………………………(627)
16.2.1 多金属结核资源勘探…………………………(627)
16.2.2 富钴结壳资源勘探…………………………(628)
16.3 海洋铁锰多金属矿开采…………………………(629)
16.3.1 开采现状…………………………(629)
16.3.2 深海采矿技术…………………………(631)
16.4 矿石性质及选矿…………………………(633)
16.4.1 矿石性质…………………………(633)
16.4.2 选矿…………………………(636)
16.5 冶炼与加工…………………………(637)
16.5.1 概况…………………………(637)
16.5.2 焙烧法…………………………(637)
16.5.3 熔炼法…………………………(639)
16.5.4 湿法冶金…………………………(640)
16.5.5 铁锰矿物直接利用…………………………(649)
第17章 环境保护、节能减排、清洁生产及综合利用…………………………(652)
17.1 环境保护发展概况…………………………(652)
17.1.1 锰及锰合金、锰化工工业的发展对环境的影响…………………………(652)
17.1.2 囯外锰及锰合金,锰化工工业环境保护发展概况…………………………(652)
17.1.3 中囯锰及锰合金,锰化工工业环境保护发展概况…………………………(652)
17.2 锰及锰合金企业“三废”的产生…………………………(653)
17.2.1 废气的产生及排放…………………………(653)
17.2.2 废水的产生及排放…………………………(655)
17.2.3 固体废物的产生…………………………(656)
17.3 锰及锰合金“三废”及噪声治理的标准…………………………(657)
17.3.1 国外标准…………………………(657)
17.3.2 中国大气环境质量标准(GB 3095—1996)…………………………(657)
17.4 锰合金工业废气治理技术…………………………(662)
17.4.1 锰铁高炉煤气净化技术…………………………(662)
17.4.2 全封闭还原电炉煤气净化技术…………………………(663)
17.4.3 半封闭还原电炉烟气净化技术…………………………(666)
17.4.4 焙烧窑(炉)烟气净化技术…………………………(667)
17.4.5 锰湿法冶金废气治理技术…………………………(667)
17.5 锰合金工艺废水治理…………………………(669)
17.5.1 炉气洗涤水的治理技术…………………………(669)
17.5.2 电解金属锰生产的废水治理…………………………(673)
17.5.3 电解二氧化锰生产中的工艺废水处理…………………………(677)
17.6 锰冶金工业固体废物处理技术…………………………(677)
17.6.1 锰及锰合金废渣的主要物理性能…………………………(678)
17.6.2 炉渣治理方法…………………………(678)
17.6.3 锰冶金炉渣的综合利用…………………………(680)
17.7 节能减排、清洁生产…………………………(681)
17.7.1 锰合金工业煤气的回收利用技术…………………………(682)
17.7.2 电解金属锰节电技术…………………………(686)
17.7.3 提高锰金属回收率…………………………(691)
17.8 清洁生产 …………………………(692)
17.8.1 使用清洁能源和原材料…………………………(692)
17.8.2 利用新工艺、 新技术、 新设备…………………………(693)
17.8.3 厂区的美化、绿化…………………………(695)
第18章 电解锰、电解二氧化锰分析…………………………(697)
18.1 锰矿石原材料分析…………………………(697)
18.1.1 锰的测定…………………………(697)
18.1.2 有效氧含量的测定…………………………(701)
18.1.3 硫酸可溶性锰的测定…………………………(703)
18.1.4 矿酸比的测定…………………………(704)
18.2 电解金属锰…………………………(705)
18.2.1 概述…………………………(705)
18.2.2 电解金属锰分析试验方法…………………………(706)
18.2.3 电池用电解二氧化锰分析试验方法…………………………(733)
第19章 锰业标准及产业政策…………………………(748)
19.1 锰业标准化概况…………………………(748)
19.2 国内锰标准动态…………………………(751)
19.3 锰业常用标准及产业政策…………………………(753)
19.3.1 锰业常用标准…………………………(753)
19.3.2 锰业产业政策…………………………(763)
第20章 电解金属锰厂工艺设计…………………………(764)
20.1 概述…………………………(764)
20.2 设计工作简介…………………………(764)
20.2.1 设计准备和前期工作阶段…………………………(764)
20.2.2 项目建设时期的工作…………………………(767)
20.2.3 编制设计文件的要求…………………………(768)
20.3 可行性研究和初步设计中工艺专业的工作重点和要求…………………………(768)
20.3.1 工艺专业可行性研究的工作内容和深度…………………………(768)
20.3.2 工艺专业初步设计的工作内容和深度…………………………(770)
20.3.3 工艺流程确定与选择…………………………(772)
20.3.4 冶金计算及设备选择计算…………………………(772)
20.3.5 工艺配置图的作用和要求…………………………(774)
20.3.6 工艺专业在可行性研究和初步设计阶段的工作步骤…………………………(775)
20.4 3万t/a电解金属锰工厂初步设计阶段工艺设计示例…………………………(775)
20.4.1 概述…………………………(775)
20.4.2 设计规模和产品方案…………………………(776)
20.4.3 原料、 辅助材料和热能…………………………(776)
20.4.4 冶炼工艺流程和生产车间划分…………………………(777)
20.4.5 工艺过程简述…………………………(777)
20.4.6 冶金计算…………………………(780)
20.4.7 主要设备选择计算…………………………(791)
20.4.8 主要技术经济指标…………………………(798)
第21章 电解二氧化锰厂工艺设计…………………………(800)
21.1 概述…………………………(800)
21.1.1 工艺流程设计的基本原则…………………………(800)
21.1.2 工艺流程的设计方法…………………………(800)
21.1.3 工艺流程图的绘制…………………………(801)
21.2 可行性研究和初步设计中工艺专业的工作重点和要求(见20.3)……………………(803)
21.3 2万t/a电解二氧化锰厂初步设计阶段工艺设计示例…………………………(803)
21.3.1 概述…………………………(803)
21.3.2 设计规模和产品方案…………………………(803)
21.3.3 原料、辅助材料和热能…………………………(804)
21.3.4 工艺流程和生产车间划分…………………………(805)
21.3.5 工艺过程简述…………………………(806)
21.3.6 冶金计算…………………………(808)
21.3.7 主要设备选择计算…………………………(816)
21.3.8 工艺专业主要技术经济指标…………………………(819)
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