锰矿—特性及用途解读系列_

锰是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属，是人类所必需的微量元素之一，对人体健康有着重要作用。

1、金属锰的性质

锰是一种银白色金属，质坚而脆，但是在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层，在升温时也容易被氧化，形成层状氧化锈皮。密度7.44g/cm3，熔点为1244℃，沸点为1962℃。

2、锰矿矿石

在自然界中已知的含锰矿物约有150多种，分别属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类等，但含锰量较高的矿物则不多，工业开采的锰矿主要有软锰矿、硬锰矿、水锰矿、黑锰矿、褐锰矿、菱锰矿和硫锰矿。

2.1 软锰矿

软锰矿化学式MnO2，成分二氧化锰，是一种常见的锰矿物,软锰矿含锰为63.19%，晶体呈细柱状或针状，通常呈块状、粉末状集合体。浅灰到黑，具有金属光泽。比重4.3~5g/cm3, 能污手、性脆，加过氧化氢剧烈起泡放出大量氧气;有趣的是有些软锰矿还呈现出一种树枝状附于岩石面上，人称假化石。2.2 硬锰矿

硬锰矿是钡和锰的氧化物，它是提炼锰的重要矿石，深灰到黑色，表面光滑，葡萄或钟乳状块体，不透明;硬度4~6;比重4.71g/cm3;化学组成mMnO·MnO2·nH2O，硬锰矿的成份变化很大，至于硬锰矿的化学式目前尚未能最后确定下来。

2.3 水锰矿

水锰矿是碱性的锰氧化物矿物，是次于软锰矿和硬锰矿的可以用来提炼锰的矿石。水锰矿化学式Mn2O3·H2O理论化学成分MnO 40.4%，MnO2 49.4%，H2O 10.2%。通常呈假正交(斜方)对称的柱状晶体，较少呈粒状或钟乳状。暗钢灰至铁黑色，条痕暗棕色，有时接近黑色，半金属光泽，具板面和柱面解理，摩斯硬度4,比重4.33g/cm3。

3.4 黑锰矿

黑锰矿是锰的氧化物矿物，棕黑色，不透明;半金属光泽;硬度6;比重4.8g/cm3。化学式Mn3O4，黑锰矿的化学组成中Mn2+和Mn3+呈有限类质同象代替;Zn2+代替Mn2+达8.6%，称为锌黑锰矿;Fe3+代替Mn3+达4.3%，称为铁黑锰矿。

3.5 褐锰矿

褐锰矿化学式Mn2O3，含锰69.9%;黑、灰黑、棕黑至刚灰色;半金属光泽。硬度6~6.5;密度4.7~5.0g/cm3，溶于盐酸并析出氯气。

3.6 菱锰矿

菱锰矿是碳酸盐矿物，常含有铁、钙、锌等元素，通常为粒状、块状或肾状，红色，氧化后表面呈褐黑色，具有玻璃光泽。化学式MnCO3,理论化学成分MnO 61.71%，CO2 38.29%。硬度3.5~4.5;性脆，相对密度3.6~3.7g/cm3。

3.7 硫锰矿

硫锰矿常见单形有立方体、八面体、菱形十二面体等，集合体为粒状或块状。颜色钢灰至铁黑色，风化后变为褐色，条痕呈暗绿色。半金属光泽。硬度3.5～4，比重3.9~4.1g/cm3;化学式MnS，矿物理论成分Mn 63.14%，S 36.86%。

3、锰矿床类型

锰矿床主要工业类型为：海相沉积和火山沉积锰矿床、风化壳型锰矿床、锰帽及锰的堆积矿床、现代大洋底部的多金属结核。

4、锰的用途

锰的用途非常广泛，几乎涉及人类生产生活的方方面面。__每年生产的锰中，约90%用于钢铁工业，10%用于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。

4.1 锰在炼铁中的用途

高炉冶炼的生铁一般是铁碳合金，加入少量的锰不但能够改善冶炼的操作和加工，还能改善生铁的性能。

4.2 锰在炼钢中的应用

锰在炼钢中的主要作用就是脱氧、脱硫和作为合金元素，可以强化铁素体和细化珠光体，提高钢的强度、淬透性、硬度和耐磨性。

4.3 锰在有色冶金中的应用

锰在有色冶金工业中主要有两种用途，一是在铜、锌、镉、铀等有色金属的湿法冶炼过程中加人二氧化锰或高锰酸钾作氧化剂，使溶于酸溶液中的二价铁氧化成三价，调整溶液pH值，使铁沉淀而除去。另一个是与铜、铝、镁生成许多有工业价值的合金，如黄铜、青铜、白铜、铝锰合金、镁锰合金等，锰可以提高这些合金的强度、耐磨性和耐腐蚀性。

4.4 锰在电池工业中的应用

锌-锰电池由于使用方便，价格低廉，至今仍是电池中使用最广，产值、产量最大的一种电池。

4.5 锰在电子工业中的应用

随着电子技术的快速发展，电子工业对锰的需求量也不断增加。电子工业的基础材料是磁性材料，尤其是软磁材料，而软磁材料中又以锰锌铁氧体为主，因其具有狭窄的剩磁感应曲线，可以反复磁化，在高频作用下具有高导磁率、高电阻率、低损耗等特点，同时又价格低廉，来源广泛，已经取代了大部分镍锌铁氧体，在软磁材料中占到了80%以上。

5.6 锰在农业中的应用

锰是植物正常生长不可缺少的微量元素之一，它参与光合作用和氮素的转化，参与许多酶的活动和氧化还原过程，能促进叶绿素的合成和碳水化合物的运转。当土壤中锰严重缺乏时，农作物就会出现枯黄，生长不良，产量下降，所以，锰常被添加在肥料中用于农业生产，如含硫酸锰的锰肥被用作种子催芽剂。

5.7 锰在环境保护中的应用

锰也可以应用到污水、废气的处理以及天然饮用水的净化中。此外，二氧化锰还可用于净化废水中的砷，净化废气中的硫化氢、二氧化硫和汞等。

5.8 锰在医学领域的应用

锰在医学领域主要是用作消毒剂、制药氧化剂、催化剂等。如高锰酸钾是医药上最常用的消毒剂之一，因为它是一种很强的氧化剂，配成0.1%+的高锰酸钾溶液就能起到消毒杀菌的作用。二氧化锰除了在镇静剂芬那露生产过程中被用作中间氧化剂外，还被当作催化剂用于生产解热镇痛剂非那西丁。

4.9 其他应用

在实验室中常用二氧化锰常作催化剂，如将二氧化锰加入双氧水中分解氧气。锰也被用作玻璃生产过程中的褪色、着色和澄清剂等。制皂工业广泛采用高锰酸钾或二氧化锰作催化剂，现在也会把锰皂当作催化剂来制取肥皂。二氧化锰不仅可以在印染工业中被当作氧化剂制备还原艳绿印染颜料，还可以用作氧化剂来制取电影胶片、照相底片的显影剂。此外，锰也被用于焊接工业中，因为它起到脱硫、脱氧和提高焊缝强度的作用。

5、锰的储量与分布

根据美国地质调查局2015年发布的数据，__锰资源储量约为5.7亿吨，并且分布不平衡，主要集中分布在南非(1.5亿吨)、乌克兰(1.4亿吨)、加蓬(2400万吨)、巴西(5400万吨)、印度(5200万吨)、澳大利亚(9700万吨)、中国(4400万吨)和墨西哥(500万吨)这几个国家，其他国家储量极少。

截止2010年，我国查明锰矿石资源储量为89234.32万吨。其中，碳酸锰矿占56%，氧化锰矿(含松软锰矿)占25%，其它类型锰矿占19%。含锰大于30%的富矿仅占总资源量的5%，其余95%为贫锰矿。从地区分布看，在全国21个省(区)均有产出，以广西、湖南为最丰富，占全国总储量的55%;贵州、云南、辽宁、四川等地次之。

6、锰矿最优产地

广西、湖南。

7、锰矿价格

国内价格：电解锰 Mn=99.7% 12775元/吨

碳酸锰矿石 Mn=15% 450元/吨

碳酸锰矿石 Mn=23% 800元/吨

港口价：半碳酸块矿 Mn=38% 35元/吨

锰块矿 Mn=46% 42.5元/吨

8、锰常见问题

8.1 对人体的影响

锰是人体必需的微量元素，在人体中的含量仅为12~20毫克，但是在维持人身体健康方面却发挥着重要作用，主要有以下几点：

(1)促进骨骼的正常生长和发育。