还原焙烧-酸浸出法是目前处理软锰矿的主要方法,传统的还原焙烧-酸浸出法主要以煤作为还原剂,但是该法存在高能耗、环境污染等问题。因此,开发一种相对低能耗、无环境污染、还原效率高的新工艺代替传统焙烧工艺具有重要的经济效益和社会效益。甘蔗渣是制糖工业的一种主要副产品,其廉价易得,同时甘蔗渣也是一种可再生的生物质能源,其H/C比煤高,理论上可以作为焙烧还原剂。本实验用甘蔗渣作为还原剂焙烧还原软锰矿,研究了其焙烧-浸出工艺、焙烧还原反应机理及焙烧还原反应动力学。在焙烧-浸出工艺的研究中,单因素实验结果表明,焙烧因素对锰的转化率影响显著,而浸出因素对锰转化率影响不显著。在单因素的基础上利用响应面法优化焙烧工艺,响应面实验结果表明,焙烧温度及配料比的-次项、二次项对锰的浸出率均具有显著影响,而焙烧时间的一次项影响相对较小,其二次项几乎无影响,然而焙烧时间与焙烧温度的交互作用影响显著,其它交互作用不明显。响应面法优化设计模型与实验数据拟合良好,其决定系数R2为0.9729。模型拟合所得最优的操作条件为：矿渣的配料比为10：0.9,焙烧温度450℃,焙烧时间为30min,液固比为5：l,硫酸浓度为3mo1.L-1,浸出温度为50℃,浸出时间为40min以及搅拌速率为100r-min-’。在此条件下,锰的浸出率可达98.18%。在焙烧还原机理的研究中,通过应用TG-FTIR与Py-GC/MS法对焙烧还原过程进行研究，两者的数据分析都表明：甘蔗渣的裂产生的烃类、醇类、醛类和酸类等物质在焙烧还原软锰矿中起关键的作用。焙烧还原反应的DSC曲线表明甘蔗渣焙烧还原软锰矿的反应主要发生在350℃～550℃温度区域,根据DSC曲线两个吸热峰把反应划分为两个反应区域,应用ABSW法求取这两反应区域的动力学参数为：在350℃～470℃区域,其反应机理属相界面反应控制过程,对应的反应模型为方程f(α)=(1-α)2,活化能E=90.965KJ·mol-’；在470℃～550℃区域,其反应机理属扩散控制过程,对应的反应模型为二维Jander方程f(α)=3/2(1-α)2/3[1-(1-α1/3)]-,活化能E=122.423KJ.mol-1。