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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

73.2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Li Mn2 O4551

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LiMn2 O4的改性研究进展555

14.2.5尖晶石LiMn2 O4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LiMnO2567

14.3.2层状Li2 MnO3568

14.3.3尖晶石结构Li4 Mn5 O12569

14.3.4尖晶石结构5V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国外锰及锰合金，锰化工工业环境保护发展概况652

17.1.3中国锰及锰合金，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