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- 錳礦動態
- 錳礦介紹
錳
錳，元素符號Mn，原子序數25，密度7.44 g/cm3，熔點1244℃；是一種灰白色、硬脆、有光澤的過渡金屬，純凈的金屬錳是比鐵稍軟的金屬，含少量雜質的錳堅而脆，錳在自然界分布很廣，幾乎各種礦石及硅酸鹽的巖石中均含有錳。錳礦最常見的是氧化錳和碳酸錳，最有經濟價值的是軟錳礦和硬錳礦，另外還有水錳礦、褐錳礦、黑錳礦、菱錳礦等。
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，形成層狀氧化銹皮。密度7.44g/cm3，熔點為1244℃，沸點為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、硅酸鹽類、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63.19%，晶體呈細柱狀或針狀，通常呈塊狀、粉末狀集合體。軟錳礦非常軟，它的顏色為淺灰到黑，具有金屬光澤。比重4.3~5g/cm3, 能污手、性脆，加過氧化氫劇烈起泡放出大量氧氣；緩慢溶于鹽酸放出氯氣，并使溶液呈淡綠色。在錳礦床的氧化帶部分，所有原生低價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于巖石面上，人稱假化石。
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，表面光滑，葡萄或鐘乳狀塊體，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，類似于沸石水的性質；至于硬錳礦的化學式目前尚未能最后確定下來 。
3.3水錳礦
水錳礦是堿性的錳氧化物礦物，是次于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，柱面有明顯的縱紋，并常組成近于平行排列的束狀集合體；較少呈粒狀或鐘乳狀。暗鋼灰至鐵黑色，條痕暗棕色，有時接近黑色，半金屬光澤，具板面和柱面解理。摩斯硬度4,比重4.33g/cm3。
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?；瘜W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%，稱為鋅黑錳礦；Fe3+代替Mn3+達4.3%，稱為鐵黑錳礦。
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，溶于鹽酸并析出氯氣。
3.6菱錳礦
菱錳礦是碳酸鹽礦物，常含有鐵、鈣、鋅等元素，通常為粒狀、塊狀或腎狀，紅色，氧化后表面呈褐黑色，具有玻璃光澤?；瘜W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。
3.7硫錳礦
硫錳礦常見單形有立方體、八面體、菱形十二面體等，集合體為粒狀或塊狀。顏色鋼灰至鐵黑色，風化后變為褐色，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%。
4、錳礦礦床類型：錳礦床主要工業類型為：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中國最重要的錳礦床，其儲量占全國錳總儲量的71.4%。并可以含礦巖系特征分為4類：細碎屑巖中沉積型氧化錳-碳酸錳礦床、黑色頁巖中沉積型碳酸錳礦床、碳酸鹽巖中沉積型氧化錳-碳酸錳礦床、硅-泥-灰巖中沉積型碳酸錳礦床?；鹕?沉積型錳礦床儲量僅占全國錳總儲量的2%。
4.2風化殼型錳礦床
此類礦床在中國錳礦總儲量中居第2位，主要分布在北緯 23°帶，已有 9 個千萬 t 級以上的錳礦床，約占全國錳礦總儲量的12%，是各種原生錳礦床或含錳巖系的錳質，在濕熱氣候、有利構造、巖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
錳結核廣泛分布于世界海洋2000~6000米水深海底的表層，而以生成于4000~6000米水深海底的品質最佳。錳結核總儲量估計在30000億噸以上。太平洋、印度洋和大西洋都有豐富的海底錳結核資源，其中以北太平洋分布面積最廣，儲量約17000億噸，占錳結核資源的一半以上。太平洋里錳結核豐富區位于太平洋北緯6°～20°，西經110°～180°之間，其寬度約200千米，面積約為1080萬平方千米。
5、錳的用途：錳的用途非常廣泛，幾乎涉及人類生產生活的方方面面。全球每年生產的錳中，約90%用于鋼鐵工業，10%用于有色冶金、化工、電子、電池、農業等部門。
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。
5.2錳在煉鋼中的應用
錳在煉鋼中的主要作用就是脫氧、脫硫和作為合金元素，可以強化鐵素體和細化珠光體，提高鋼的強度、淬透性、硬度和耐磨性。
5.3錳在有色冶金中的應用
錳在有色冶金工業中主要有兩種用途，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，使溶于酸溶液中的二價鐵氧化成三價，調整溶液pH值，使鐵沉淀而除去。另一個是與銅、鋁、鎂生成許多有工業價值的合金，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。
5.4錳在電池工業中的應用
鋅-錳電池由于使用方便，價格低廉，至今仍是電池中使用最廣，產值、產量最大的一種電池。
5.5錳在電子工業中的應用
隨著電子技術的快速發展，電子工業對錳的需求量也不斷增加。電子工業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為主，因其具有狹窄的剩磁感應曲線，可以反復磁化，在高頻作用下具有高導磁率、高電阻率、低損耗等特點，同時又價格低廉，來源廣泛，已經取代了大部分鎳鋅鐵氧體，在軟磁材料中占到了80%以上。例如，用錳鋅鐵氧體磁芯制成的各種電感器件、變壓器、線圈、扼流圈等，在通訊設備、家電產品、計算機產品、工業自動化設備等方面都得到了廣泛應用。
5.6錳在農業中的應用
錳是植物正常生長不可缺少的微量元素之一，它參與光合作用和氮素的轉化，參與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。當土壤中錳嚴重缺乏時，農作物就會出現枯黃，生長不良，產量下降，所以，錳常被添加在肥料中用于農業生產，如含硫酸錳的錳肥被用作種子催芽劑。除了用作肥料之外，錳在農業上還被用作殺菌劑(如：乙撐雙二硫代氨基甲酸錳)和飼料添加劑等。
5.7錳在環境保護中的應用
錳也可以應用到污水、廢氣的處理以及天然飲用水的凈化中。地下水中含有鐵質，當鐵的濃度過高時就會對我們的生產生活產生一些影響，如水就會發混，還有鐵腥味，容易形成水垢，洗滌過的衣服會有銹色斑點，印染的色澤不鮮艷等，所以需要凈化，而二氧化錳可以氧化水中的鐵，使水中可溶性二價鐵氧化成不溶于水的三價鐵的氫氧化物而除去。此外，二氧化錳還可用于凈化廢水中的砷，凈化廢氣中的硫化氫、二氧化硫和汞等。
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、制藥氧化劑、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過程中被用作中間氧化劑外，還被當作催化劑用于生產解熱鎮痛劑非那西丁。
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過程中的褪色、著色和澄清劑等。制皂工業廣泛采用高錳酸鉀或二氧化錳作催化劑，現在也會把錳皂當作催化劑來制取肥皂。二氧化錳不僅可以在印染工業中被當作氧化劑制備還原艷綠印染顏料，還可以用作氧化劑來制取電影膠片、照相底片的顯影劑。此外，錳也被用于焊接工業中，因為它起到脫硫、脫氧和提高焊縫強度的作用。
6、錳礦的儲量與分布：根據美國地質調查局2015年發布的數據，全球錳資源儲量約為5.7億噸，并且分布不平衡，主要集中分布在南非(1.5億噸)、烏克蘭(1.4億噸)、加蓬(2400萬噸)、巴西(5400萬噸)、印度(5200萬噸)、澳大利亞(9700萬噸)、中國(4400萬噸)和墨西哥(500萬噸)這幾個國家，其他國家儲量極少。
截止2010年，我國查明錳礦石資源儲量為89234.32萬噸。其中，碳酸錳礦占56%，氧化錳礦(含松軟錳礦)占25%，其它類型錳礦占19%。含錳大于30%的富礦僅占總資源量的5%，其余95%為貧錳礦。從地區分布看，在全國21個省(區)均有產出，以廣西、湖南為最豐富，占全國總儲量的55%；貴州、云南、遼寧、四川等地次之。
7、錳礦的最優產地：廣西、湖南。
8、錳常見問題：
8.1錳對人體的影響
錳是人體必需的微量元素，在人體中的含量僅為12~20毫克，但是在維持人身體健康方面卻發揮著重要作用，主要有以下幾點：
(1)促進骨骼的正常生長和發育。錳參與活化硫酸軟骨素合成的酶系統，促進骨質的合成。
(2)維持正常的糖代謝和脂肪代謝。錳參與人體蛋白質的代謝，提高蛋白質在人體內的吸收利用。錳還能促進膽固醇在人體內的合成。錳具有激活體內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，增強人體的免疫力。
(3)錳在維持正常腦功能中必不可缺，與智能發展、思維、情感、行為均有一定關系。錳對人腦和中樞神經系統的工作也很重要，對阿爾茲海默癥(老年癡呆的一種)具有療效。
(4)錳有抗衰老、抗氧化的作用。人體內有一種超氧歧化酶，它是人體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才能發揮作用。
(5)錳可以預防癌癥。在流行病學的調查中可見，癌癥患者體內的錳含量顯著低于正常人。動物誘癌實驗也表明，隨著癌瘤的發生與發展，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。錳對人體的造血功能有一定的影響，有的人貧血不是因為缺鐵而是因為缺錳。
8.2錳的食物來源
豐富來源：糙米、米糠、香料、核桃和麥芽等。
良好來源：干菜豆、花生、土豆、大豆粉、向日葵籽、小麥粉和全谷粒(大麥和高梁等)。
一般來源：啤酒酵母、肝、大多數水果、蔬菜與紅茶等。
微量來源：脂肪、油(油食品)、魚、蛋、肉、奶、家禽與糖。
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