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摘要：煤基还原焙烧-酸浸工艺仍是工业上应用最多的火法还原氧化锰矿的工艺,但该法存在温度高、能耗大、污染严重等问题。生物质炭是农林废弃物在隔绝空气条件下干馏的产物,清洁可再生,还原性强,硫、氮含量低等。本文以湖南某低品位氧化锰矿为对象,以生物质黑炭为还原剂,在研究原料基本物理化学性质的基础上,查明锰铁氧化物还原焙烧过程中的热力学行为,揭示锰铁氧化物还原焙烧过程中的物相转变规律,开发出低品位氧化锰矿生物质炭还原焙烧-酸浸提取锰的新技术。原锰矿中主要锰矿物为钡镁锰矿(Mn6O12·nH2O),而含铁矿物主要为褐铁矿。还原焙烧热力学分析表明,焙烧温度控制为283.54℃～680.548℃, MnO2被还原为MnO, Fe2O3则被还原成Fe304,为后续酸浸分离锰、铁创造了物质条件。锰铁氧化物还原焙烧过程的物相转变研究表明,气相中CO浓度和焙烧温度对锰铁氧化物的物相转变影响显著。在焙烧温度为600℃,CO浓度为10～30%时,MnO2与Fe203转变为MnO与Fe304；但当CO浓度达到50%时,部分Fe304被进一步还原为FeO,将导致酸浸过程中较多的Fe元素进入浸出液中,对后续除杂过程不利。低品位氧化锰矿还原焙烧-酸浸研究表明,采用内配黑炭球团,适宜焙烧条件为温度650℃、时间40min、黑炭质量配比10%、原矿粒度小于0.18mm占100%,与无烟煤还原相比,焙烧温度降低200℃、时间缩短20min以上。适宜浸出条件为浸出温度70℃、时间20min、搅拌速度200r/min、硫酸浓度2mol/L、液固比3：1。在上述优化条件下,锰浸出率达90.2%,铁、铝浸出率分别为32.4%、48.3%。浸出液净化除杂后,杂质Fe离子质量百分比小于0.008%,符合工业二级标准。图38幅,表20个,参考文献90篇。