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锰铁合金

锰铁合金工业的污染核算目录第一节我国铁合金及锰系铁合金行业综述 (1)第二节锰铁合金的基础 (3)一锰铁的概念: (3)二锰铁的分类: (4)第三节锰铁合金的原料 (5)第四节锰铁合金的生产工艺流程 (7)一锰铁合金的生产原理 (7)二锰铁合金的生产流程 (7)第五节锰铁合金工业的环境污染 (15)一锰铁合金工业的废气污染 (21)二锰铁合金工业的废水污染 (21)三锰铁合金工业的废渣污染 (22)第六节锰铁合金工业的污染治理 (23)一废气的处理 (23)二废渣的处理 (24)三废水的处理 (24)第七节锰铁合金其他相关知识 (26)一锰铁合金冶炼污染流程节点图 (26)二锰系铁合金连续成形技术的设备研制 (26)第一节我国铁合金及锰系铁合金行业综述2006年,我国共生产铁合金1433.2万吨,比2005年的1067万吨增长34.32%。

2006年,我国共进口锰矿石621.26万吨,比2005年的457.84万吨增长35.69%。

2006年,锰系铁合金总产量预计为605万吨,当年出口量为80.25万吨,占锰系铁合金总产量的13.26%,出口量比2005年增加了47.03%。

锰矿:在上下游商家的持续拉锯战中,三月锰矿行情疲态尽显,成交量始终未能得以突破,港口出货速度缓慢。

价格方面,受BHP三月锰矿报价大幅下滑影响,三月澳洲、南非等主流国家锰矿现货市场价格跌幅明显(1-3元/吨度),马来西亚等非主流锰矿价格相对保持平稳。

一下游市场虽然三月锰合金招标价格较二月持稳,但自二月初,钢厂对于锰合金采购量持续减少,直接导致硅锰及锰铁合金成交价格的下滑。

整个三月,硅锰及锰铁整体跌幅在200元/吨左右,滞销现象十分明显。

有合金厂负责人称,三月锰合金市场已经倒挂,对于锰矿采购需求保持低位。

至三月下旬,四月钢厂采购价格相继出炉。

受南方地区丰水期电价即将下调、钢厂锰合金库存充足以及BHP三四月锰矿报价大跌等诸多外界因素影响,四月钢厂对锰系产品采购价格在三月基础上再现200元/吨跌幅,锰合金厂家叫苦不迭,锰矿需求进一步走低。

虽然临近月末港口锰矿市场询盘明显增多,但80%以上锰合金厂询盘目的仅以了解价格为主,实际采购不多。

合金厂普遍盼锰矿价格再降以减小生产成本,持币观望等待者甚多。

二港口锰矿成交在合金厂对价格的持续打压以及锰矿出货压力日益增大的影响下,三月港口锰矿价格现1-3元/吨度松动。

其中,跌幅最为明显的即BHP主营矿种----澳洲锰矿。

澳块Mn45%市场报价由三月初53-54元/吨一路下滑至月底50元/吨度,成交稀少;南非Mn38%Fe5%等相对畅销的矿种也因此受到一定影响,Mn38%Fe5%南非锰块主流价格由月初46.5元/吨度跌至月底45.5元/吨度;而巴西、加蓬等其他主流国家锰矿亦受明显冲击,现1-2元/吨度跌幅,且成交不畅。

相对而言,马来西亚等非主流锰矿以及高铁锰矿跌幅并不十分明显,Mn35%Fe10%马来矿主流报价39元/吨度,印尼Mn50%主流报价56-57元/吨度,较月初持平。

而高铁锰矿也因供应量的相对紧缺以及富锰渣市场需求的集中而保持平稳之势,Mn>30%Fe>20%南非锰矿主流报价43元/吨度(北方港)、45-46元/吨度(南方港)。

尽管价格日渐趋弱,但未曾改变锰矿市场出货不畅的弱势局面。

工厂方面仍旧按需补充库存为主,无意大批量采购,港口锰矿库存始终保持在370余万吨的高位水平。

三、外盘市场三月、四月BHP锰矿外盘价格均保持一致,即品位为43%的小粒度澳洲锰矿报价由原6美元/吨度降至5.5美元/吨度;品位为44%的澳锰块矿装船价格由原来的6.5美元/吨度降至6美元/吨度,品位为48%的澳锰矿装船价格在6.6美元/吨度降至6.2美元/吨度。

而其他康密劳等大型供应商报价亦保持平稳,整个三月,锰矿外盘市场平静如初,无行情变化。

第二节锰铁合金的基础一锰铁的概念:锰铁。

锰和铁组成的铁合金。

由锰矿石、石灰石、白云石、焦炭等冶炼而成,外观呈深灰色,带有蓝黄色光彩,硬度大。

电炉高碳锰铁:电炉高碳锰铁是含有少量硅、磷、硫杂质的Mn-Fe-C三元合金,锰铁中锰与铁之和为92%左右,含碳量6%-7%。

高炉高碳锰铁:高炉法是高碳锰铁生产最早采用的一种方法。

该法以焦炭作为还原剂和热源,白云石或石灰作熔剂,用高炉生产高碳锰铁。

中低碳锰铁:中低碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金,熔点接近1300℃,密度7.2-7.3G/cm3;按照其含碳量的不同,中低碳锰铁可分为含碳量小于0.7%的低碳锰铁和含碳量0.7%-2.0%的中碳锰铁。

锰具有脱氧、脱硫及调节作用(如阻止钢的粒缘碳化物的形成),还能增加钢材的强度、韧性、可淬性,在钢铁以及不锈钢制造过程中的应用非常广泛,此类用量占到了锰需求的85%一90%。

锰铁总消耗量为钢产量的0.8%一0.9%。

已探明的80%以上的锰矿资源主要分布于南非及乌克兰。

其他主要的资源储藏地为中国、澳大利亚、巴西、加蓬、印度及墨西哥,中国锰矿属于稀缺资源,储量只有7.11亿吨,约占世界5% 。

二 锰铁的分类:锰铁根据其含碳量不同分为三类:低碳类:碳不大于0.7%;中碳类:碳不大于0.7%至2.0%;高碳类:碳不大于2.0%至8.0%锰铁的用途:电炉高碳锰铁:主要用于炼钢作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂,另外随着中低碳锰铁生产工艺的进步,高碳锰铁还可应用于生产中低碳锰铁。

高炉高碳锰铁:用于炼钢作脱氧剂或合金元素添加剂。

中低碳锰铁:中低碳锰铁广泛应用于特殊钢生产,是炼钢的重要原料之一;同时也应用于电焊条的生产。

第三节锰铁合金的原料电炉熔剂法生产锰铁合金以锰矿、铁鳞、焦碳和电极糊为原料。

电炉除尘电炉生产所需的锰矿,入炉粒度为10~80 mm,其化学成分见表1。

铁磷已经很细满足入炉要求。

焦炭入炉粒度为5~20 mm,主要成分见表2。

外购标准电极糊,电极糊成分如表3。

表 1锰矿化学成分(%)项目Mg(>) Fe P(<) SiO2CAO Al2O3MGO 锰矿32.1 1.8 0.1 15.7 15.9 1.9 3.3表 2冶金焦炭化学成分(%)成分固定碳挥发分灰分水分S P % >80.0 0.6 <14 4.0 0.35 <0.015灰分SiO2Al2O3Cao MGO Fe2O3P2O5Fes48 25 4.7 1 21 0.5 0.03挥发分有机物CO2CO CH4H2N2N2H20.337 0.337 0.034 0.058 0.154 0.50 0.40表 3标准电极糊成分序号原料标准电极糊封闭糊备注锰具有脱氧、脱硫及调节作用(如阻止钢的粒缘碳化物的形成),还能增加钢材的强度、韧性、可淬性,在钢铁以及不锈钢制造过程中的应用非常广泛,此类用量占到了锰需求的85%一90%。

锰铁总消耗量为钢产量的0.8%一0.9%。

已探明的80%以上的锰矿资源主要分布于南非及乌克兰。

其他主要的资源储藏地为中国、澳大利亚、巴西、加蓬、印度及墨西哥,中国锰矿属于稀缺资源,储量只有7.11亿吨,约占世界5%。

我国的锰矿产地是辽宁、湖南、四川、广西等地区。

目前国内锰矿产量持稳,报价稍乱。

湖南地区Mn30%FelO%P非双零的块矿矿山价报1500—1800元/吨,Mn25.5%FelO.2%P0.09%的水洗矿报900—1000元/吨。

广西地区Mn30%FelO%P双零的块矿矿山价报2000—2100元/吨;山西地区Mn30%Fe2—8%P双零的粉矿矿山价报2100元/吨。

对未来我国锰矿资源控制的建议全球锰矿储量主要集中在国外,我国的锰矿品位低,平均品位只有21%左右,富锰矿只占全部资源储量的6%一8%。

为了填补资源需求缺口和弥补我国锰矿石品位低的缺陷,必须强化重要矿产资源的控制能力:是加强锰矿,特别是富锰矿的勘查我国锰矿的成矿条件好,资源潜力大,特别是一些远景区,如湖南兰山县一带的风化型铁锰矿;闽西南;云南勐宋、云县一澜沧、勐连一沧源等地区,以及桂西南、滇东南、湘黔川等地,仍有不断扩大储量和发现新产地的潜力,需要进一步加强勘查工作。

二是加强锰矿工艺矿物学和选矿工艺研究我国锰矿品位低、矿物粒度细、高磷高铁,需要通过工艺矿物学研究和改进选矿工艺,以解决几亿吨微细粒锰矿石的分选和脱磷问题。

三是发展富锰渣法生产该法能有效地将矿石中的铁、磷分离出来,获得富锰、低铁、低磷富锰渣产品。

我国已有多年生产经验,今后需要进一步发展,并形成规模经营,使我国高磷、高铁、低锰矿石得到合理利用。

四是加强综合利用我国锰矿床伴共生有许多有用组分,目前在锰矿选冶加工中已回收铁、铅、锌、银等金属,但尚有铜、钴、镍、铋、硫、磷、硼、镓、铟、铊等有待回收利用。

锰矿选冶过程中的“三废”,即尾矿、废渣和废气的综合利用也是一个重要研究课题,“三废”利用不仅可以变废为宝,提高企业经济效益,而且有利保护环境,造福于后代。

五是合理利用国内、国外两种资源矿石品位偏低,因此在相当长一段时间内需要进口一定量的富锰矿,而且进口的数量将会逐年增加。

在当前全球大量优势矿产资源集中度越来越高,少数大型跨国公司控制了主要的矿产资源的情况下。

我们更应重视对战略性矿产资源的控制:回采矿权、增加税种、投资管理、海外经营等。

如中国五矿与加纳锰业公司签订了年供应30万吨以上锰矿石的长期协议为国在海外控制战略性矿产资源迈出了重要一步。

第四节锰铁合金的生产工艺流程一锰铁合金的生产原理锰铁合金生产的目的是把炉料中高价锰和铁的氧化物利用高温分解或CO还原成低价氧化物,在1373~1473K时,高价氧化锰逐渐被还原成Mno,全部的FeO (铁鳞)进一步还原成Fe;Mno比较稳定,只能用炭进行直接还原;还原生成的Mn、Si、Fe三种元素相互进行反应,生成锰铁合金FeMnSi(硅含量较小一般在2%左右)。

反应在高温(1400~1600K)下进行,所需热能主要由电提供,反应过程属还原熔炼过程,采用的原料为锰矿石(Mn≥30%),焦炭作炭质还原剂。

项目采用的生产工艺为电热法,熔炼过程在矿热电炉内进行,炉内的主要化学反应式:Mno + SiO2 MnSiO3Mno·SiO2 +3/4C 1/3 Mn3C + SiO + CO↑2SiC + SiO2 3Si + 2CO↑SiO2 + 2C Si + 2CO↑1/3Mn3C + Si MnSi + 1/3CMno·SiO2 + FeO+4C FeMnSi + 4CO↑2CO + O2 2CO2↑二锰铁合金的生产流程锰在钢铁工业上的应用是各国冶金学家几十年不懈努力的结果。

1875年以后,欧洲各国开始用高炉生产含锰15%~30%的镜铁和含锰达80%的锰铁。

1890年用电炉生产锰铁,1898年用铝热法生产金属锰,并发展了电炉脱硅精炼法生产低碳锰铁。

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