1.3.3 Обжиг карбонатных марганцевых и других руд

Обжигу также подвергают карбонатные марганцевые руды и концен­траты с целью снижения расхода топлива и повышения их качества в ме­таллургическом переделе. Для этой цели обычно используют трубчатые вращающиеся и шахтные печи. Обжигают чиатурские карбонатные марган­цевые концентраты в трубчатой вращающейся печи при 1120 - 1170 К при расходе около 1500 МДж тепла на 1 т концентрата.

Термическую обработку марганцевых минералов для повышения их флотируемости производят в атмосфере воздуха при температурах 870 - 1270 К. Флотируемость марганцевых мине­ралов возрастает с повышением температуры обжига и достигает макси­мума при 1170 - 1270 К, когда весь марганец практически переведен в хи­мически и термически устойчивый оксид марганца - гаусманит. При этом тонкодисперсные и коллоидные частицы исходных минералов с разме­рами 1 - 5 мкм превращаются в кристаллы гаусманита размерами 30 - 50 мкм, что приводит к значительному снижению содержания шламов в обожженном продукте и уменьшению удельной поверхности: пиролюзита с 13,4 до 1,6 м²/г, псиломена с 14,4 до 1,8 и кальциевого родохрозита с 3,0 до 1,1 м²/г.

Разработанная технология позволяет получать из труднообогатимых промпродуктов марганцевые концентраты, содержащие 40 - 42,5% Мn и 0,05 - 0,07% Р при извлечении 70 - 72 % Мn от его содержания в исход­ном продукте.

Карбонатные руды, содержащие ценные минералы пирохлор и апатит, подвергают обжигу для последующего удаления карбонатов. При содержании кальцита в рудах до 74 - 80 %, анкерита 8 - 12 % оптималь­ная температура обжига 1270 К, при более высоких температурах проте­кают нежелательные процессы взаимодействия оксида кальция с другими компонентами руды. При начальной крупности руды 30 - 10 мм продолжи­тельность обжига 2 - 4 ч. При этих условиях обжига каких - либо глубоких изменений полезных минералов (пирохлора, апатита) не происходит. После обжига извлечение оксида кальция в водную суспензию составляет 91 - 96 %. По данным укрупненных опытов извлечение ниобия в грубый концентрат составило 93 - 96 %, фосфора 91 - 96 % при степени концентра­ции ниобия и фосфора соответственно 4,1 - 5,0 и 3,8 - 4,3 %. Дообогащением грубых концентратов традиционными методами (гравитацией, магнитной и электрической сепарацией, флотацией) получили концентра­ты пирохлоровый (51% Nb₂O₅) и апатитовый (38,4% Р₂О₅) .

Разработана также аналогичная технология обогащения магнезита с обжигом. Магнезитовые руды, являющиеся основным сырьем для производства магнезии (обожженного магнезита), обычно содержат серпен­тин, дунит, пегматит, кремнезем и т.д. Плотность самого минерала (2,7 - 2,8 г/см³) мало отличается от плотности породы (2,4 - 2,6 г/см³), что предопределяет трудность их гравитационного разделения. Суть процесса обогащения с обжигом состоит в следующем. Руду обжигают при темпе­ратуре 870 - 1170 К, при этом магнезит подвергают частичному или пол­ному разложению до оксида Мg, который (плотность 1,3 - 1,6 г/см³) легко выделяется гравитационными методами, так как плотность породы после обжига меняется мало (2,2 - 2,3 г/см³). При этом сухое обогащение на пневматическом столе предпочтительнее мокрого (в тяжелой суспен­зии).