一、地质勘查
（１）地质普查 这是寻找、发现锰矿并做出初步评价的工作阶段。在有锰矿形成的远景区内，进一步开展１／５万或１／１万比例尺地质调查，以便确定锰矿的存在和初步规模。对已发现的矿点或矿层进行普查工作，查明是否有进一步工作的价值，提交普查报告，一般探求Ｄ＋Ｅ级储量，为是否进行详查阶段工作提供依据。在普查阶段中，要基本查明矿田构造、含矿地层分布，正确划分含锰地层和分析锰矿形成的岩相、古地理条件，研究矿区构造、锰矿露头、追索锰矿的分布和延伸，了解氧化锰矿与原生锰矿的关系，分析锰矿远景。在岩矿物性条件具备时，可以开展地球物理探矿工作，有的地区也可以开展地球化学探矿工作。在确认最有希望的含锰地段，进行重点研究，布置少量槽、井探等地表探矿工程以揭露矿体，或用稀疏的钻探工程探索矿体深部延深，初步确定锰矿体的形态、产状、分布、矿石的质量与数量。
（２）地质详查 目的和任务是对经过普查阶段工作证实具有进一步工作价值的矿床，做出是否具有工业价值的评价，提交详查报告，一般探求Ｃ＋Ｄ级储量，其中Ｃ级储量要达到１０％～２０％，为是否进行勘探阶段工作提供依据，并可提供矿山总体规划和矿山项目建议书使用。要求应用地质方法和探矿工程手段，较详细地查明锰矿区构造、矿体分布范围、矿体产状和形态、矿石质量、数量和工业利用的可能性。一般用一定密度的探矿工程控制矿体的空间变化，并需填绘１／５千或更大比例尺的地质图，开展相应的地质综合研究。同时，初步开展矿床经济技术评价，根据工业利用特点，确定合理的工业指标，开展锰矿加工技术试验、水文地质和工程地质研究、矿山开采技术条件研究等。总之，有关矿石质量，矿床开采利用的经济意义等问题，在详查阶段得出基本评价结论。对我国许多中、小型锰矿床来说，详查阶段工作成果可作为矿山建设设计和开采的依据。
（３）地质勘探 目的和任务是对经过详查阶段工作证实具有重要工业价值，并拟近期开采利用的矿床进行勘探，按全国矿产储量委员会制定的有关规范探求各级储量，提交勘探报告，作为矿山建设可行性研究和设计的依据。在勘探阶段要更详细地查明矿体的形状、产状、分布范围、延深，以了解矿体变化规律，对矿田构造及其规律，矿石质量、品位变化、结构构造、伴生组分和共生组分，有害元素及其对矿石质量的影响，矿石在大规模工业利用中的价值均需作详细研究，进一步开展锰矿石加工技术试验，确定合理选矿方法和工艺流程，进行工业和半工业试验；还需进一步查明矿区水文地质条件和工程地质条件，矿山开采技术条件；对矿床未来的工业开发利用经济价值，经济效益和社会效益，矿床开采时的资源效益、生态平衡和环境保护等提出正确评估。勘探范围内Ｂ＋Ｃ级储量应＞７０％，其中Ｂ级应占有１０％～２０％，并分布于首采地段。
锰矿地质勘查的不同阶段，是根据矿床的工业经济意义和工业部门的要求不断深入开展的。我国锰矿资源特点是以中、小型锰矿为主，有许多矿床只要经过详查即可开发利用，不必再深入开展详细地质勘探工作。对于一些大型矿区（床），可以根据生产建设规划的要求划分为不同矿段，分期进行详查和勘探，无需同时进行全面的勘探工作。我国锰矿资源类型复杂，在锰矿普查、详查和勘探中，始终贯穿着根据矿石工业利用的可能性来开展工作，必须由工业部门确定矿石工业指标，包括矿石品位、有害杂质含量、矿石可采厚度和夹石剔除厚度、工业利用方法等。最终地质报告依据《锰矿地质勘探规范》和工业部门提出的具体要求编制。
（一）勘探类型和工程网度
Ⅰ类型，锰矿展布面积大、矿层稳定、地质构造简单，例如铜锣井和民乐锰矿；
Ⅱ类型，锰矿展布面积大、构造简单，但矿层不够稳定，或者矿层稳定构造简单，但矿层展布面积中等，例如湘潭、斗南（Ⅰ矿段）和龙头锰矿；
Ⅲ类型，锰矿层展布面积中等、矿层稳定，但后期地质构造复杂，例如瓦房子锰矿和八一锰矿；
Ⅳ类型，锰矿体小而不稳定，或者小而构造复杂，大多数是热液型和风化堆积型锰矿床，例如玛瑙山和广西等地某些小型堆积锰矿。锰矿地质勘探要使用大量的探矿工程，工程间距按上述类型划分来确定（表3.3.9）。
《锰矿地质勘探规范》使锰矿地质勘查活动有章可循，促进了锰矿地质勘查工作的发展。但是《锰矿地质勘探规范》中的勘探类型难以量化，地质工作者仍需灵活地运用这些原则。例如下雷锰矿的北、中和南几个矿区根据矿体埋藏情况不同而确定不同的勘探类型，布置探矿工程间距也有所不同；龙头、东平和土湖锰矿区定为Ⅱ类型，采用２００m×２００m网度求Ｃ级储量；荔浦、平乐锰矿区定为Ⅲ类型锰矿；采用１００m×１００m求Ｃ级储量等。在地质勘探中遵循先普查、后勘探，先地表、后地下，先疏后密的原则，正确划分地质勘探类型和合理使用工程网度，有的需综合评价和推广探采结合的经验，以正确、合理使用勘探资金和缩短勘探周期。
表3.3.9锰矿勘探类型和勘探工程间距表
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二、矿山开采
（一）露天开采
（二）露天水力开采
露天水力开采的基本特征是：利用水头压力和同一水流依次完成冲采、运输、洗选和尾矿排放等连续性生产工艺。因此，它适用于水源充足的风化型锰矿床。
据１９９５年《中国锰矿志》记载，湖南东湘桥、半边月和广西平乐二塘、荔浦太平等锰矿或采区，在其下部有一种粘性大、塑性很强的胶质粘土层，无论用水枪还是其他机械都难以回采。由长沙黑色冶金矿山设计院和东湘桥锰矿共同试验采用“爆破风化预先松动水采法”获得成功。经多年的生产实践，取得了较好的技术经济效果。该法包括穿孔、爆破、风化、水化和冲采５个步骤：首先采用冲击钻穿孔，孔深一般１.５～２.５m，炮孔呈梅花形布置，然后装药爆破，爆堆隆起，再自然风化即风吹、日晒３～６d后，在爆堆上均匀喷洒适量水，矿土便开始分离，再过１～２d即可冲采。
东湘桥锰矿松动与未经松动的生产数据对比表明，其经济技术指标有明显的改善（表3.3.10）。
露天水力开采具有工艺简单、采矿效率高，劳动条件好，基建投资省等优点，适合于具有一定坡度和水源充足的矿山采用。其缺点是剥离和水采洗矿，造成大量的尾泥浆，需占用面积大的尾泥库，同时水、电消耗多，只能因地制宜。
表3.3.10 东湘桥锰矿松动与未经松动水采技术经济指标对比
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（三）地下开采
（１）空场法 我国地下开采的锰矿山应用比较广泛，主要有遵义、龙头、花垣、屈家山、黎家营、斗南、鹤庆、松桃等矿山。在统计的１５个矿山中有９个矿山采用空场法，占６０％。应用空场法的矿山，根据矿体赋存条件不同，分别采用全面采矿法、房柱采矿法和留矿采矿法。
（２）崩落法 包括壁式崩落采矿法、分层崩落采矿法和分段崩落采矿法。采用此类采矿方法的矿山主要有湘潭锰矿一期矿区、团溪、汉源锰矿等。
（３）充填法 包括水砂充填采矿法和削壁充填采矿法。采用此类采矿方法的矿山有湘潭锰矿二期矿区、响涛园、棠甘山、瓦房子等锰矿。
表3.3.11采矿方法分类
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我国地下开采锰矿装备水平是较低的，一般是气腿支架、轻便凿岩机打眼，采场运搬以手推车为主，也有一部分地下矿采用电耙。溜井振动放矿有所推广应用，平巷运输多为３～７t架线式电机车。凿岩台车及溜井掘进的吊罐等尚未获得使用，故地下开采锰矿的生产率低。
三、选矿与加工技术
（一）锰矿选矿
洗矿作业常与筛分伴随，如在振动筛上直接冲水清洗或将洗矿机获得的矿砂（净矿）送振动筛筛分。筛分可作为独立作业，分出不同粒度和品位的产品供给不同用途使用。
目前我国处理氧化锰矿的工艺流程，一般是将矿石破碎至６～０mm或１０～０mm，然后进行分组，粗级别的进行跳汰，细级别的送摇床选。设备多为哈兹式往复型跳汰机和６-Ｓ型摇床。
由于磁选的操作简单，易于控制，适应性强，可用于各种锰矿石选别，近年来已在锰矿选矿中占主导地位。各种新型的粗、中、细粒强磁机陆续研制成功。目前，国内锰矿应用最普遍的是中粒强磁选机，粗粒和细粒强磁选机也逐渐得到应用，微细粒强磁选机尚处于试验阶段。
据工业试验，磨矿流程采用棒磨-球磨阶段磨矿，设备规模均为φ２１００mm×３０００mm湿式磨矿机。强磁选采用shp-２０００型强磁机，浮选机主要用CHF型充气式浮选机。经过多年生产的考验，性能良好，很适合于遵义锰选矿应用。强磁-浮选工艺流程试验成功并在生产中得到应用，标志着我国锰矿的深选已经向前迈进了一大步。
我国采用火法富集已有近４０年的历史，１９５９年湖南邵阳资江铁厂在９.４m３小高炉上进行试验，并获得初步结果。随后，１９６２年上海铁合金厂和石景山钢铁厂分别在高炉冶炼出富锰渣。１９７５年湖南玛瑙山锰矿高炉不但炼出富锰渣，同时还在炉底回收了铅、银和生铁（俗称半钢），为综合利用提供依据。进入８０年代以后，富锰渣生产得到迅速发展，先后在湖南、湖北、广东、广西、江西、辽宁、吉林等地都发展了富锰渣生产。
火法富集工艺简单、生产稳定，能有效地将矿石中的铁、磷分离出去，而获得富锰、低铁、低磷富锰渣，这种富锰渣一般含Mn３５％～４５％，Mn／Fe １２～３８，P/Mn＜０.００２，是一种优质锰系合金原料，同时也是一般天然富锰矿很难同时达到上述３个指标的人造富矿。因此，火法富集对于我国高磷高铁低锰难选矿而言，是很有前途的一种选矿方法。
（二）锰矿粉造块
５０年代初期，我国锰矿粉多采用烧结锅烧结和土法烧结。随着钢铁生产的发展，土法烧结不能适应要求，因而纷纷着手建设烧结机或其他高效的造块设备。１９７０年，我国第一台粉锰矿烧结机（１８m２）在湘潭锰矿建成投产，１９７２年江西新余钢铁厂又建成２台２４m２烧结机，１９７７年，我国第一台锰精矿球团设备８０m２带式焙烧机在遵义锰矿建成投产。进入８０年代，湘潭锰矿、八一锰矿、湘乡铁合金厂相继建成１８～２４m２烧结机多台，上海铁合金厂引进压球设备作为粉矿造块使用。
造块技术的发展，给锰系合金的冶炼带来更大的经济效益。以江西新余钢铁厂为例，增加入炉熟料比和用冷烧矿取代热烧结矿，可使高炉冶炼技术指标大为改善（表3.3.12）。
表3.3.12不同烧结矿入炉对高炉锰铁的影响
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（三）锰矿石冶炼
高碳锰铁。我国主要采用高炉生产。５０年代尚未形成专门厂家生产高炉锰铁（高碳锰铁），而是一些钢铁厂自炼自销，生产量很小。从１９５８年后，湘潭锰矿先后建起６.５m３、３３m３高炉专炼锰铁，６０年代以后，新余、阳泉、马钢三厂、重钢四厂等转产高炉锰铁，进入８０年代，高炉锰铁发展更快。高炉锰铁产量由１９８１年的２０万t增至１９９５年４０万t。
电炉生产的产品包括碳素锰铁、中低碳锰铁、锰硅合金、金属锰四类。我国电炉生产最早的是吉林铁合金厂，于１９５６年建成投产，最大电炉容量为１２５００kVA；６０年代初，湖南、遵义、上海等铁合金厂相继建成投产，这些厂都可生产碳素锰铁、中低碳锰铁和锰硅合金；遵义铁合金厂还用电硅热法生产金属锰。据冶金工业部１９９５年《全国铁合金主要技术经济指标》记载，１９９４年全国１５家重点铁合金厂中有１１家生产锰系合金产品。这些重点铁合金厂经过不断发展、扩大，为满足钢铁工业生产作出了重要贡献。
８０年代以来，地方中小型铁合金企业发展迅速。据资料统计，地方中小企业铁合金产量占全国比重由１９８０年的３２.３９％，上升到１９８９年的５４.０１％，到１９９６年已达６９.８５％，企业数已达１０００家以上。这些中小企业大多数是采用１８００kVA的小电炉，设备落后，产品质量比较差。
电炉锰铁与锰硅合金生产所用设备基本相同，都是采用矿热电炉，电炉变压器容量一般为１８００～１２５００kVA。湖南、遵义铁合金厂分别从德国引进３０００kVA和３１５００kVA锰硅电炉，现已投产。
我国电炉高碳锰铁的生产，一般多采用熔剂法生产工艺。锰硅合金的生产，一般都采用有渣法生产工艺。
中低碳锰铁的生产，主要有电炉法、吹氧法和摇包法３种。摇包法包括在摇包中直接生产中低碳锰铁和摇包-电炉法生产中低碳锰铁。摇包-电炉法工艺比较先进、生产稳定可靠、技术经济效果好，目前上海、遵义等铁合金厂都采用此法。
金属锰生产方法有火法冶炼和湿法冶炼。火法冶炼金属锰，我国始于１９５９年，由遵义铁合金厂首次用电硅热法试制成功，一直独家生产至今。生产工艺采用三步法，第一步用锰矿石炼成富锰渣；第二步用富锰渣炼制高硅硅锰合金，第三步用富锰渣为原料，高硅硅锰作还原剂及石灰作熔剂，即电硅热法制成金属锰。湿法冶炼主要是电解法，常称电解金属锰。我国于１９５６年由上海９０１厂建成第一家电解锰生产厂，到９０年代初已有大小电解金属锰厂５０余家，年总生产能力达４万余t。生产工艺流程大致分硫酸锰溶液制备、电解、后处理３个生产工序。后处理是电解完成后包括产品纯化、水洗、烘干、剥离、包装等系列操作。最终获得合格电解金属锰产品，含Mn９９.７０％～９９.９５％。