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煤中锰
一、锰的基本地球化学特征
Mn是生物必需的微量元素，它对于豆科植物的固氮作用有重要影响；但
Mn含量过多则损害植物的生长。Mn的毒性在于其对人类的呼吸器官和神经系
统有影响。Юдович等(1985)认为，当大气中MnO含量超过0.3mg/m3时有毒。
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但由于燃烧时，煤中Mn大部分集中在炉渣中，因此排入大气的MnO一般不会
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造成毒害。许琪(1988)的研究表明，由于Mn的熔点为1260℃，在灰化过程中极
易形成MnO等氧化物而保留在灰渣中。王运泉(1994)、徐文东(2004)研究成果
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也得出了相同的结论。
Mn是煤中常见的元素，研究煤中Mn有助于了解煤的形成与地球化学演化
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特征。Mn是自然界比较丰富的第四周期VIIB元素，有一个稳定间位素Mn。
Mn是变价比较复杂的元素，在自然界可呈现+2、+3、+4、+6和+7等化合价，
其中二价Mn盐易溶，高价Mn化合物则多为沉淀。矿物中二价Mn易与Fe2+、
Mg2+、、Zn2+、Ca2+进行类质同象替代，三价Mn易与Fe3+、Al3+和Cr3+类质同象
替代。Mn属于强亲氧元素，在自然界主要形成氧化物、氢氧化物、碳酸盐矿物
和硅酸盐矿物，Mn的硫化物罕见。自然界Mn的独立矿物有方锰矿(MnO)、软
锰矿(MnO)、硬锰矿(BaMn2+Mn4+O·3HO)、水锰矿[MnO(OH)]、方铁锰矿
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或褐锰矿(Mn，Fe)O、黑锰矿(MnO)、锰磁铁矿(MnFeO)、钨锰矿(MnWO)、
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菱锰矿(MnCO)、氯锰矿(MnCl)、斜煌岩(MnAlSiO)、锰铁橄榄石(MnFeSiO)、
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锰三斜辉石[MnFe(SiO)]、锰钙辉石[CaMn(SiO)]、钙蔷薇辉石[CaMn(SiO)]、
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钙锰橄榄石(CaMnSiO)、蔷薇辉石(MnSiO)、锰橄榄石(MnSiO)、锰印度石
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[MnAl(AlSiO)]、锰尖晶石(MnAlO)，红钛锰矿(MnTiO)、硫锰矿(MnS)、方
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硫锰矿或褐硫锰矿(MnS2)。
地壳中Mn丰度小于地幔，陆壳中Mn含量小于洋壳。在岩浆岩中，从超基
性岩到酸性岩，Mn含量逐渐减小。在岩浆作用过程中，Mn主要以二价的形式
存在于硅酸盐矿物中，氧化物矿物和磷酸盐矿物中也含Mn；在富Mn的岩浆中，
Mn可形成锰橄榄石、锰铁橄榄石和蔷薇辉石等Mn独立矿物。在岩浆演化的伟
晶岩和汽水热液阶段，Mn可富集形成红钛锰矿等矿物。在富含Mn的热液作用
中，可形成钨锰矿；热液作用中形成的磷灰石富集大量Mn；随着热液温度的降
低，热液中硫逸度增加使得
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