Decrepitation of Comilog, Assmang and UMK manganese ores during prereduction

Produksjon av manganlegeringer er en industri som forbruker mye elektrisk energi og karbonmaterialer. Prereduksjon av manganmalm er ønsket for å senke forbruket av elektrisk energi og karbonmaterialer. For at dette skal være mulig må man vite hvordan manganmalmen reagerer når den blir varmet opp i forskjellige gassatmosfærer. Assmang, UMK og Comilog vil bli undersøkt etter å ha blitt varmet opp til 400°C, 600°C og 800°C i syntetisk luft og 70/30% CO/CO2. Først ble Assmang varmet opp i CO/CO2 som resulterte i at alle manganoksidene ble redusert til MnO ved 800°C. Assmang malmen dekrepiterte mer enn UMK, men mindre enn Comilog som har blitt undersøkt i tidligere arbeid. Så ble alle malmene varmet i syntetisk luft. Malmene ble tumbletestet, trykkkraft-testet og undersøkt i SEM, i tillegg til porøsitetsmålinger og kjemisk analyse som ble gjort av Sintef. Manganoksidene ble kun redusert til Mn2O3 (MnOx = 1,5) da de ble varmet i syntetisk luft, som førte til en økning i oksygeninnholdet for Assmang (MnOx = 1,45) og UMK (MnOx = 1,43). Comilog (MnOx = 1,94) fikk en reduksjon av oksygeninnholdet på grunn av dekomponering av MnO2. Alle malmene dekrepiterte mindre i luft enn i CO/CO2, hvor UMK og Comilog hadde minst dekrepitering. Assmang dekrepiterte mest i luftatmosfære, men den var bare ~6% høyere enn de andre malmene ved 800°C. Trykktesting viste at styrken til malmene synker når temperaturen stiger. Comilog var den svakeste malmen, mens UMK og Assmang har liknende styrke. Dette er mest sannsynlig på grunn av forskjellen i porøsitet. Porøsiteten til Comilog ble målt opp til 36,9% ved 800°C. Assmang og UMK hadde maks 21,8% porøsitet ved 800°C, og betydelig mindre ved lavere temperaturer. Forskjellen i porøsitet ble videre sett i SEM undersøkelse av tverrsnittet til malmen. Manganmalm varmet i CO/CO2 har en høyre grad av prereduksjon, men dekrepiterer også mer enn malm varmet i luft. Dette betyr at mer fines blir produsert under prereduksjon i CO/CO2. Derimot er det ikke mulig å redusere manganmalm lavere enn Mn2O3 i luft ved temperaturene undersøkt i denne studien. En atmosfære av CO/CO2 er nødvendig for å redusere manganmalm til MnO