全球锰矿资源现状及选矿技术进展

肖宏

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摘要：随着锰产品需求量的不断增加，高品位的锰矿资源已接近枯竭，合理开发利用贫、细、杂的锰矿石资源已迫在眉睫。锰矿石结构复杂，大多数锰矿属细粒或微细粒嵌布，还有相当一部分共生或伴生多种有价元素，给当前的选矿工作带来困难。因此，低品位难选锰矿石的资源化利用是解决锰行业资源短缺的关键，也是工业绿色化的必然趋势。目前对于锰矿资源的处理方法主要可归纳为物理选矿法、还原浸出法和焙烧联合法。本文对当前全球锰矿资源现状进行概括分析，介绍了近年来锰矿石选矿技术的研究应用及进展，并对锰矿利用技术的发展前景进行了展望。对加快促进中国锰矿矿产资源的合理开发综合利用和提高锰矿资源安全保障能力具有重要的理论和实践意义。

关键词：　锰矿；资源分布；选矿技术；综合利用

引言

锰矿是重要的金属矿石资源，广泛用于钢铁生产、化工、地下供能和环境保护等领域。然而，全球锰矿资源现状和选矿技术的进展对于锰产业的发展和可持续供应至关重要。因此，本文旨在探讨全球锰矿资源现状和选矿技术的最新进展。

1全球锰矿资源

锰矿资源根据主要成分可分为氧化锰矿、碳酸锰矿、硅酸锰矿等，不同类型锰矿的性质不同。全球陆地锰矿资源丰富，但分布不均。据美国地质调查局（USGS）2022数据，截至2021年底，全球锰矿金属储量15亿t，主要分布于南非、乌克兰、巴西、澳大利亚、加蓬、加纳、中国和印度。上述8个国家锰金属储量合计为14.82亿t，占全球总储量的98.80%，且2021年锰矿生产总量占全球的90.35%。富锰矿资源集中在南非、加蓬、澳大利亚和巴西，矿石锰品位在40%～50%之间。印度、哈萨克斯坦和墨西哥属于中等品位锰矿资源国，矿石锰品位一般在35%～40%之间。乌克兰与中国则主要以低品位的锰资源为主（锰品位一般低于30%），需要加工后才可利用。此外，海底锰矿产资源储量潜力巨大。锰结核是一种沉积于大洋、富含铁锰氧化物的集合体，还含有铜、钴、镍等多种有价金属元素，其中锰和铁平均含量分别可达25%和5%，是一种重要的矿产资源。随着陆地可供开采的锰矿资源日益枯竭，锰结核有望成为人类获取锰资源的重要来源。

2低品位氧化锰矿利用现状

我国低品位氧化锰矿铁含量偏高，冶炼前大多需要选矿。单一的洗矿、重选、强磁选、浮选工艺对于低品位氧化矿的分选效果也不理想，磁选—重选—还原浸出工艺、强磁选—浸出工艺、浮选—磁选—重选联合工艺虽有一定回收效果，但流程复杂。对含铁氧化锰矿利用最有效的手段是采用化学选矿法，其基本原理是还原反应破坏矿物结构，将矿物中不可溶的高价锰还原为可溶性的二价锰。化学选矿法可以分为高炉冶炼法、还原焙烧—浸出法、直接还原—浸出法。高炉冶炼处理是通过高温条件下焙烧，获得富锰渣，进一步还原处理使锰浸出。高炉冶炼可以有效回收矿石中的各种有用金属，但是操作过程中需要高温环境，并且产生粉尘污染环境，适用于处理高品位矿石。还原焙烧浸出工艺是在焙烧过程中加入还原剂或者以焙烧过程中产生还原性气体作为还原剂，将矿石中的锰还原为MnO，再用酸或者水浸出。焙烧过程的能耗偏高，但综合资源利用率高，技术指标较好。直接还原浸出法，选用合适的还原剂，在一定的浸出条件可直接浸出低品位锰矿，但资源利用率不高。

3锰矿选别的难点

氧化锰矿和碳酸锰矿是目前应用于工业生产的两种主要锰矿石[35]。氧化锰矿石中锰矿物主要是硬锰矿、软锰矿和水锰矿等，脉石矿物以硅酸盐矿物为主，如石英、锆石、黑云母和白云母等，常伴生铁、镍和钴等成分。碳酸锰矿石中，主要锰矿物是菱锰矿、钙菱锰矿、含锰方解石和菱锰铁矿等，脉石常伴有白云石、黏土矿物和有机质，也常伴生硫和铁等杂质。锰矿石结构复杂，大多数锰矿属细粒或微细粒嵌布，品位低，含有伴（共）生金属和其他杂质，具有高磷、高铁、高镁、高硅和高铝的特点，属于复杂难选矿。

4全球锰矿资源的重要性和需求增长趋势

全球锰矿资源作为重要的金属矿石资源，在现代工业中扮演着关键的角色。锰矿广泛应用于钢铁制造、化工生产、地下供能和环境保护等领域，对这些行业的可持续发展至关重要。本文将简要介绍全球锰矿资源的重要性以及锰矿需求的增长趋势。

4.1全球钢铁需求持续增长是推动锰矿需求增长的重要动因

钢铁是锰的主要消费行业，占据锰需求的大部分份额。随着工业化进程的推进和城镇化步伐的加快，特别是中国和印度等新兴经济体的经济快速发展，全球钢铁需求不断增长，推动了对锰矿资源的巨大需求。

4.2全球化学品生产的扩张推动了对锰矿的需求增长

锰精密合金、二氧化锰和锰酸等化学产品是各个工业领域必不可少的重要原料。这些化学产品广泛应用于电池、塑料、涂料等行业，伴随着这些相关产业的不断壮大，对锰矿资源的需求也随之增长。

4.3随着可再生能源和环保技术的快速发展，锰矿在地下供能和环境保护领域的应用逐渐扩大

例如，电池技术的进步带动了对高质量锰矿的需求，用于储能系统的生产。与此同时，锰催化剂和锰矿对环境保护领域的功能具有重要作用，如空气污染控制和水处理等。由于全球钢铁业、化工工业和能源领域的快速发展，对锰矿的需求增长势头强劲。根据国际锰矿协会(IIMA)的数据，过去几十年全球锰矿的需求每年增长约3-4％。特别是亚洲地区（尤其是中国和印度）的市场需求量拥有巨大增长潜力，成为推动全球锰矿需求不断增长的重要引擎。

然而，正是这种高速增长的需求使得全球的锰矿资源面临一定的挑战。首先，传统的富集提取方法效率低下，很难满足日益增长的需求。其次，优质锰矿资源逐渐枯竭，越来越多的锰矿石属于中、低品位。此外，持续增长的锰矿需求与能源环境以及关注可持续发展对资源保护的要求存在潜在的冲突。

结束语

随着国内全球的环境意识提高，对采矿行业环境影响的监管将越来越严格。从生态保护和环境可持续角度，矿山开采应确保自然资源合理利用和生态修复。因此，全球锰矿行业面临重大挑战，必须寻找新的锰矿资源，并投资于创新的锰矿提取技术和选矿工艺。包括通过加白系统借助颜色分拣等现代先进技术解决感应器不可适用问题，以提高锰产品产量和装备效率。同时，人们也应不断强化键把矿后处理过程提上议程以提高矿石品质，通过资源再利用减少对新资源的依赖。

总之，全球锰矿资源的重要性和需求增长趋势不容忽视。钢铁、化工和能源等行业的迅速发展推动了对高质量锰矿的需求增长。然而，资源枯竭和环境保护的挑战需要通过投资于技术创新和可持续发展解决方案来应对，以确保全球锰产业的健康发展和稳定供应。

参考文献

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