錳礦
錳的產地在哪裏?錳的用途是什麽?錳是一種灰白色、硬脆、有光澤的過渡金屬,是人類所必需的微量元素之一,對人體健康有著重要作用。本文係統講述了錳礦名稱,金屬錳的性質,錳礦礦石種類,錳礦礦床類型,錳的用途,錳礦儲量與分布,錳礦主要產地,錳礦價格,錳常見問題。
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 1、錳礦名稱:錳礦。


 2、金屬錳的性質:錳是一種銀白色金屬,質堅而脆,但是在空氣中易氧化,生成褐色的氧化物覆蓋層,在升溫時也容易被氧化,形成層狀氧化鏽皮。密度7.44g/cm3,熔點為(wei) 1244℃,沸點為(wei) 1962℃。


 3、錳礦礦石種類在自然界中已知的含錳礦物約有150多種,分別屬氧化物類、碳酸鹽類、矽酸鹽類、硫化物類、硼酸鹽類、鎢酸鹽類、磷酸鹽類等,但含錳量較高的礦物則不多,工業(ye) 開采的錳礦主要有軟錳礦、硬錳礦、水錳礦、黑錳礦、褐錳礦、菱錳礦和硫錳礦。


 3.1軟錳礦

 軟錳礦化學式MnO2,成分二氧化錳,是一種常見的錳礦物,軟錳礦含錳為(wei) 63.19%,晶體(ti) 呈細柱狀或針狀,通常呈塊狀、粉末狀集合體(ti) 。軟錳礦非常軟,它的顏色為(wei) 淺灰到黑,具有金屬光澤。比重4.3~5g/cm3, 能汙手、性脆,加過氧化氫劇烈起泡放出大量氧氣;緩慢溶於(yu) 鹽酸放出氯氣,並使溶液呈淡綠色。在錳礦床的氧化帶部分,所有原生低價(jia) 錳礦物也可氧化成軟錳礦。有趣的是有些軟錳礦還呈現出一種樹枝狀附於(yu) 岩石麵上,人稱假化石。

軟錳礦

軟錳礦

樹枝狀軟錳礦

樹枝狀軟錳礦


 3.2硬錳礦

 硬錳礦是鋇和錳的氧化物,它是提煉錳的重要礦石,深灰到黑色,表麵光滑,葡萄或鍾乳狀塊體(ti) ,不透明;硬度4~6;比重4.71g/cm3;化學組成mMnO·MnO2·nH2O,硬錳礦的成份變化很大,有時70%BaO可被CaO+K2O+Na2O+SrO所置換,其中所含的水,類似於(yu) 沸石水的性質;至於(yu) 硬錳礦的化學式目前尚未能最後確定下來 。

硬錳礦

硬錳礦


 3.3水錳礦

 水錳礦是堿性的錳氧化物礦物,是次於(yu) 軟錳礦和硬錳礦的可以用來提煉錳的礦石。水錳礦化學式Mn2O3·H2O理論化學成分MnO 40.4%,MnO2 49.4%,H2O 10.2%。常含SiO2,Fe2O3以及微量Al2O3,CaO等混入物。通常呈假正交(斜方)對稱的柱狀晶體(ti) ,柱麵有明顯的縱紋,並常組成近於(yu) 平行排列的束狀集合體(ti) ;較少呈粒狀或鍾乳狀。暗鋼灰至鐵黑色,條痕暗棕色,有時接近黑色,半金屬光澤,具板麵和柱麵解理。摩斯硬度4,比重4.33g/cm3

水錳礦

水錳礦


 3.4黑錳礦

 黑錳礦是錳的氧化物礦物,棕黑色,不透明;半金屬光澤;硬度6;比重4.8g/cm3。化學式Mn3O4,黑錳礦的化學組成中Mn2+和Mn3+呈有限類質同象代替;Zn2+代替Mn2+達8.6%,稱為(wei) 鋅黑錳礦;Fe3+代替Mn3+達4.3%,稱為(wei) 鐵黑錳礦。

黑錳礦

黑錳礦


 3.5褐錳礦

 褐錳礦化學式Mn2O3,含錳69.9%;黑、灰黑、棕黑至剛灰色;半金屬光澤。硬度6~6.5;密度4.7~5.0g/cm3,溶於(yu) 鹽酸並析出氯氣。

褐錳礦

褐錳礦


 3.6菱錳礦

 菱錳礦是碳酸鹽礦物,常含有鐵、鈣、鋅等元素,通常為(wei) 粒狀、塊狀或腎狀,紅色,氧化後表麵呈褐黑色,具有玻璃光澤。化學式MnCO3,理論化學成分MnO 61.71%,CO2 38.29%。硬度3.5~4.5;性脆,相對密度3.6~3.7g/cm3

菱錳礦

菱錳礦


 3.7硫錳礦

 硫錳礦常見單形有立方體(ti) 、八麵體(ti) 、菱形十二麵體(ti) 等,集合體(ti) 為(wei) 粒狀或塊狀。顏色鋼灰至鐵黑色,風化後變為(wei) 褐色,條痕呈暗綠色。半金屬光澤。硬度3.5~4,比重3.9~4.1g/cm3;化學式MnS,礦物理論成分Mn 63.14%,S 36.86%。

硫錳礦

硫錳礦


 4、錳礦礦床類型:錳礦床主要工業(ye) 類型為(wei) :海相沉積和火山沉積錳礦床、風化殼型錳礦床、錳帽及錳的堆積礦床、現代大洋底部的多金屬結核。


 4.1海相沉積和火山沉積錳礦床

 海相沉積型錳礦床為(wei) 中國最重要的錳礦床,其儲(chu) 量占全國錳總儲(chu) 量的71.4%。並可以含礦岩係特征分為(wei) 4類:細碎屑岩中沉積型氧化錳-碳酸錳礦床、黑色頁岩中沉積型碳酸錳礦床、碳酸鹽岩中沉積型氧化錳-碳酸錳礦床、矽-泥-灰岩中沉積型碳酸錳礦床。火山-沉積型錳礦床儲(chu) 量僅(jin) 占全國錳總儲(chu) 量的2%。


 4.2風化殼型錳礦床

 此類礦床在中國錳礦總儲(chu) 量中居第2位,主要分布在北緯 23°帶,已有 9 個(ge) 千萬(wan) t 級以上的錳礦床,約占全國錳礦總儲(chu) 量的12%,是各種原生錳礦床或含錳岩係的錳質,在濕熱氣候、有利構造、岩性和丘陵地貌等條件下,經風化、淋濾、富集而形成的。


 4.3現代大洋底部多金屬結核

 錳結核廣泛分布於(yu) 世界海洋2000~6000米水深海底的表層,而以生成於(yu) 4000~6000米水深海底的品質最佳。錳結核總儲(chu) 量估計在30000億(yi) 噸以上。太平洋、印度洋和大西洋都有豐(feng) 富的海底錳結核資源,其中以北太平洋分布麵積最廣,儲(chu) 量約17000億(yi) 噸,占錳結核資源的一半以上。太平洋裏錳結核豐(feng) 富區位於(yu) 太平洋北緯6°~20°,西經110°~180°之間,其寬度約200千米,麵積約為(wei) 1080萬(wan) 平方千米。


 5、錳的用途:錳的用途非常廣泛,幾乎涉及人類生產(chan) 生活的方方麵麵。全球每年生產(chan) 的錳中,約90%用於(yu) 鋼鐵工業(ye) ,10%用於(yu) 有色冶金、化工、電子、電池、農(nong) 業(ye) 等部門。

 

 5.1錳在煉鐵中的應用

 高爐冶煉的生鐵一般是鐵碳合金,加入少量的錳不但能夠改善冶煉的操作和加工,還能改善生鐵的性能。

錳用於(yu) 煉鐵

錳用於(yu) 煉鐵


 5.2錳在煉鋼中的應用

 錳在煉鋼中的主要作用就是脫氧、脫硫和作為(wei) 合金元素,可以強化鐵素體(ti) 和細化珠光體(ti) ,提高鋼的強度、淬透性、硬度和耐磨性。

錳用於(yu) 煉鋼

錳用於(yu) 煉鋼


 5.3錳在有色冶金中的應用

 錳在有色冶金工業(ye) 中主要有兩(liang) 種用途,一是在銅、鋅、鎘、鈾等有色金屬的濕法冶煉過程中加人二氧化錳或高錳酸鉀作氧化劑,使溶於(yu) 酸溶液中的二價(jia) 鐵氧化成三價(jia) ,調整溶液pH值,使鐵沉澱而除去。另一個(ge) 是與(yu) 銅、鋁、鎂生成許多有工業(ye) 價(jia) 值的合金,如黃銅、青銅、白銅、鋁錳合金、鎂錳合金等,錳可以提高這些合金的強度、耐磨性和耐腐蝕性。

錳在有色冶金中的應用

錳在有色冶金中的應用


 5.4錳在電池工業(ye) 中的應用

 鋅-錳電池由於(yu) 使用方便,價(jia) 格低廉,至今仍是電池中使用最廣,產(chan) 值、產(chan) 量最大的一種電池。

鋅錳電池

鋅錳電池


 5.5錳在電子工業(ye) 中的應用

 隨著電子技術的快速發展,電子工業(ye) 對錳的需求量也不斷增加。電子工業(ye) 的基礎材料是磁性材料,尤其是軟磁材料,而軟磁材料中又以錳鋅鐵氧體(ti) 為(wei) 主,因其具有狹窄的剩磁感應曲線,可以反複磁化,在高頻作用下具有高導磁率、高電阻率、低損耗等特點,同時又價(jia) 格低廉,來源廣泛,已經取代了大部分鎳鋅鐵氧體(ti) ,在軟磁材料中占到了80%以上。例如,用錳鋅鐵氧體(ti) 磁芯製成的各種電感器件、變壓器、線圈、扼流圈等,在通訊設備、家電產(chan) 品、計算機產(chan) 品、工業(ye) 自動化設備等方麵都得到了廣泛應用。

錳用於(yu) 電子工業(ye)

錳用於(yu) 電子工業(ye)


 5.6錳在農(nong) 業(ye) 中的應用

 錳是植物正常生長不可缺少的微量元素之一,它參與(yu) 光合作用和氮素的轉化,參與(yu) 許多酶的活動和氧化還原過程,能促進葉綠素的合成和碳水化合物的運轉。當土壤中錳嚴(yan) 重缺乏時,農(nong) 作物就會(hui) 出現枯黃,生長不良,產(chan) 量下降,所以,錳常被添加在肥料中用於(yu) 農(nong) 業(ye) 生產(chan) ,如含硫酸錳的錳肥被用作種子催芽劑。除了用作肥料之外,錳在農(nong) 業(ye) 上還被用作殺菌劑(如:乙撐雙二硫代氨基甲酸錳)和飼料添加劑等。

錳用於(yu) 農(nong) 業(ye) 生產(chan)

錳用於(yu) 農(nong) 業(ye) 生產(chan)


 5.7錳在環境保護中的應用

 錳也可以應用到汙水、廢氣的處理以及天然飲用水的淨化中。地下水中含有鐵質,當鐵的濃度過高時就會(hui) 對我們(men) 的生產(chan) 生活產(chan) 生一些影響,如水就會(hui) 發混,還有鐵腥味,容易形成水垢,洗滌過的衣服會(hui) 有鏽色斑點,印染的色澤不鮮豔等,所以需要淨化,而二氧化錳可以氧化水中的鐵,使水中可溶性二價(jia) 鐵氧化成不溶於(yu) 水的三價(jia) 鐵的氫氧化物而除去。此外,二氧化錳還可用於(yu) 淨化廢水中的砷,淨化廢氣中的硫化氫、二氧化硫和汞等。

錳用於(yu) 汙水處理

錳用於(yu) 汙水處理


 5.8錳在醫學領域的應用

 錳在醫學領域主要是用作消毒劑、製藥氧化劑、催化劑等。如高錳酸鉀是醫藥上最常用的消毒劑之一,因為(wei) 它是一種很強的氧化劑,配成0.1%+的高錳酸鉀溶液就能起到消毒殺菌的作用。二氧化錳除了在鎮靜劑芬那露生產(chan) 過程中被用作中間氧化劑外,還被當作催化劑用於(yu) 生產(chan) 解熱鎮痛劑非那西丁。

高錳酸鉀消毒粉

高錳酸鉀消毒粉


 5.9其他應用

 在實驗室中常用二氧化錳常作催化劑,如將二氧化錳加入雙氧水中分解氧氣。錳也被用作玻璃生產(chan) 過程中的褪色、著色和澄清劑等。製皂工業(ye) 廣泛采用高錳酸鉀或二氧化錳作催化劑,現在也會(hui) 把錳皂當作催化劑來製取肥皂。二氧化錳不僅(jin) 可以在印染工業(ye) 中被當作氧化劑製備還原豔綠印染顏料,還可以用作氧化劑來製取電影膠片、照相底片的顯影劑。此外,錳也被用於(yu) 焊接工業(ye) 中,因為(wei) 它起到脫硫、脫氧和提高焊縫強度的作用。

錳皂

錳皂


 6、錳礦的儲(chu) 量與(yu) 分布:根據美國地質調查局2015年發布的數據,全球錳資源儲(chu) 量約為(wei) 5.7億(yi) 噸,並且分布不平衡,主要集中分布在南非(1.5億(yi) 噸)、烏(wu) 克蘭(lan) (1.4億(yi) 噸)、加蓬(2400萬(wan) 噸)、巴西(5400萬(wan) 噸)、印度(5200萬(wan) 噸)、澳大利亞(ya) (9700萬(wan) 噸)、中國(4400萬(wan) 噸)和墨西哥(500萬(wan) 噸)這幾個(ge) 國家,其他國家儲(chu) 量極少。

 截止2010年,我國查明錳礦石資源儲(chu) 量為(wei) 89234.32萬(wan) 噸。其中,碳酸錳礦占56%,氧化錳礦(含鬆軟錳礦)占25%,其它類型錳礦占19%。含錳大於(yu) 30%的富礦僅(jin) 占總資源量的5%,其餘(yu) 95%為(wei) 貧錳礦。從(cong) 地區分布看,在全國21個(ge) 省(區)均有產(chan) 出,以廣西、湖南為(wei) 最豐(feng) 富,占全國總儲(chu) 量的55%;貴州、雲(yun) 南、遼寧、四川等地次之。

 

 7、錳礦的最優(you) 產(chan) 地:廣西、湖南。

 

 8、錳礦價(jia) 格:

 國內(nei) 價(jia) 格:電解錳         Mn=99.7%   12775元/噸

                  碳酸錳礦石  Mn=15%      450元/噸

                  碳酸錳礦石  Mn=23%      800元/噸

港口價(jia) :    半碳酸塊礦  Mn=38%      35元/噸

                  錳塊礦        Mn=46%       42.5元/噸


 9、錳常見問題:

 9.1錳對人體(ti) 的影響

 錳是人體(ti) 必需的微量元素,在人體(ti) 中的含量僅(jin) 為(wei) 12~20毫克,但是在維持人身體(ti) 健康方麵卻發揮著重要作用,主要有以下幾點:

 (1)促進骨骼的正常生長和發育。錳參與(yu) 活化硫酸軟骨素合成的酶係統,促進骨質的合成。

 (2)維持正常的糖代謝和脂肪代謝。錳參與(yu) 人體(ti) 蛋白質的代謝,提高蛋白質在人體(ti) 內(nei) 的吸收利用。錳還能促進膽固醇在人體(ti) 內(nei) 的合成。錳具有激活體(ti) 內(nei) 的多糖聚合酶和半乳糖轉移酶的作用。此外,錳還能刺激免疫細胞增殖,增強人體(ti) 的免疫力。

 (3)錳在維持正常腦功能中必不可缺,與(yu) 智能發展、思維、情感、行為(wei) 均有一定關(guan) 係。錳對人腦和中樞神經係統的工作也很重要,對阿爾茲(zi) 海默症(老年癡呆的一種)具有療效。

 (4)錳有抗衰老、抗氧化的作用。人體(ti) 內(nei) 有一種超氧歧化酶,它是人體(ti) 壽命中最重要的保護酶,而這種酶必須在錳離子的催化下才能發揮作用。此外,甲狀腺素的酶的催化過程也需要錳的參與(yu) 才能發揮作用。

 (5)錳可以預防癌症。在流行病學的調查中可見,癌症患者體(ti) 內(nei) 的錳含量顯著低於(yu) 正常人。動物誘癌實驗也表明,隨著癌瘤的發生與(yu) 發展,肝、肺中錳含量降低,但腫瘤部位猛含量升高。但總的來看,尚需進行更多的研究。

 (6)錳有預防貧血的作用。錳對人體(ti) 的造血功能有一定的影響,有的人貧血不是因為(wei) 缺鐵而是因為(wei) 缺錳。


 9.2錳的食物來源

 豐(feng) 富來源:糙米、米糠、香料、核桃和麥芽等。

 良好來源:幹菜豆、花生、土豆、大豆粉、向日葵籽、小麥粉和全穀粒(大麥和高梁等)。

 一般來源:啤酒酵母、肝、大多數水果、蔬菜與(yu) 紅茶等。

 微量來源:脂肪、油(油食品)、魚、蛋、肉、奶、家禽與(yu) 糖。


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