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锰及锰矿石性能介绍 （编者：梅虹） 锰的基本知识 1．简要说明——金属锰，是化学元素周期表中第四周期的第七族元素，原子量为54.94，元素符号为Mn，英文名称为“manganese”，在1774年由瑞典的甘恩，用软锰矿和木炭在坩埚中共热，发现一纽扣大的锰粒，由此发现了锰。 锰为银白色金属，质坚而脆。密度7.20g/cm3，熔点1244+3℃，沸点1962℃。化合价+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2价（Mn2+的化合物）、+4价（二氧化锰，为天然矿物）和+7价（高锰酸盐，如KMnO4）为稳定的氧化态，在固态状态时它以四种同素异形体存在。锰的电离能为7.435电子伏特，在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化，氧化时形成层状氧化锈皮，最靠近金属的氧化层是MnO，而外层是Mn3O4。在高于800℃的温度下氧化时，MnO的厚度逐渐增加，而Mn3O4层的厚度减少。在800度以下出现第三种氧化层Mn2O2。在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。能分解水且溶于稀酸，并有氢气放出，生成二价锰离子。 锰在加热条件下，粉状的锰与氯、溴、磷、硫、硅及碳元素都可以化合。锰在地 球岩石圈中以及硅酸盐相的陨石中表现有强烈的亲石性质，但在岩石圈上部则有强烈的亲氧性质，锰与铁在岩石圈中以及陨石中虽有许多相似的化学性质，但锰并不亲铁。 2．锰矿石基本分类详述 锰元素广泛存在于各种矿石中，但有工业开发价值的含锰矿石则锰含量至少必须在6%以上，并统称为“某锰矿石”。 锰矿石的分类方法很多，按矿矿床成因类型分为沉积型、变质型、风化型等锰矿石；按矿石中的铁、锰含量分为锰矿石和铁锰矿石；按工业用途分为冶金用锰矿和化工用锰矿。近几年，国内又提出一种以矿石工业特性为依据的新分类方法。此外，还有一种按矿物的自然类型和所含伴生元素分为碳酸锰矿石、氧化锰矿石、混合型矿石及多金属矿石。本方法是对锰矿石的类基本上是采用公认的按矿物的自然类型和所伴生元素的分类方法，其详细分类如下： 碳酸锰矿石：是指矿石中所含以各种碳酸盐锰矿物形态存在的锰，其含量占矿石中锰含量总量的85%以上者。 氧化锰矿石：是指矿石中以各种氧化锰矿物形态存在的锰，其含量占矿石中含锰总量的85%以上者。 混合锰矿石：是指矿石中以各种碳酸盐锰或氧化锰矿物形态存在的锰，其含量占矿石中含锰量均小于85%以下者。 多金属锰矿石：从锰矿物类型而言它无异于前三种锰矿类型，其主要特点除锰矿物外还含有其他金属和非金属矿物。 常见的含锰矿物列表说明 类别 矿物名称 化学分子式 理论含锰量（%） 实际含锰量（%） 氧 化 物 类 软锰矿 MnO2 56～63.2 55～63 硬锰矿 mMnO·MnO2·H2O 35～60 45～60 偏锰酸矿 MnO2·H2O 44～52 40～45 水锰矿 Mn2O3·H2O 62.5 50～62 褐锰矿 Mn2O3 69.5 60～69 黑锰矿 Mn3O4 72.0 65～72 方锰矿 MnO 77.4 碳酸盐类 菱锰矿 MnCO3 47.8 40～45 钙菱锰矿 （Mn，Ca）CO3 30～33 锰方解石 （Ca，Mn）CO3 7～25 锰菱铁矿 （Mn，Fe）CO3 23～32 硅酸盐类 蔷薇辉石 MnSiO3 32～36 钙蔷薇辉石 （Ca，Mn）SiO3 12～20 锰橄榄石 2MnO2·SiO3 23～54.3 锰石榴石 3MnO·Al2O3·3SiO3 15～33.3 硫化物类 硫锰矿 MnS 63 褐硫锰矿 MnS2 46.2 41.80 硼酸盐类 锰方硼石 Mn3（B7O12）O-Cl 3．锰的矿物原料特征——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。现就几种常见的锰矿物叙述如下： (1)软锰矿（MnO2）：主体为二氧化锰，四方晶系，晶体呈细柱状或针状，通常呈块状、粉末状集合体。颜色和条痕均为黑色。光泽和硬度视其结晶粗细和形态而异，结晶好者呈半金属光泽，硬度较高，而隐晶质块体和粉末状者，光泽暗淡，硬度低，极易污手。比重在5左右。软锰矿主要由沉积作用形成，为沉积锰矿的主要成分之一。在锰矿床的氧化带部分，所有原生低价锰矿物也可氧化成软锰矿。软锰矿在锰矿石中是很常见的矿物，是炼锰的重要矿物原料。 (2)硬锰矿（BaMn2+Mn94+O20·3H2O）：是 HYPERLINK /view/30107.htm \t _blank 钡和 HYPERLINK /view/37938.htm \t _blank 锰的 HYPERLINK /view/11182.htm \t _blank 氧化物。与很多在地下形成的 H