锰的介绍及作用

1、镒元素名称：镒 元素原子量：54.94元素类型：金属发现人：甘恩 发现年代：1774年发现过程：1774年，瑞典的甘恩，用软镒矿和木炭在用垠中共热，发现一纽扣大的儒粒。元素描述：银白色金属，质坚而脆。密度7.20克/厘米3。熔点1244+3C,沸点1962Co化合价+2、 +3、+4、+6和+7。其中以+2 （Mn2+的化合物）、+4 （二氧化卡孟，为天然矿物）和+7 （高 镒酸盐，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。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，最棠近金属的氧化层是MnO,而外

2、层是Mn3O4o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度以卜.出现第三 种氧化层Mn2O2o在约450C以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。能分解水，易 溶于稀酸，并有氢气放出，生成二价镒离子。元素来源：重要的矿物是软镒矿、辉镒矿和褐镒矿等。可用铝热法还原软镒矿制得。元素用途：冶金工业中用来制造特种钢：钢铁生产上用镒铁合金作为去硫剂和去氧剂。元素辅助资料：镒是在地壳中广泛分布的元素之一。它的氧化物矿软橘矿早为古代人们知悉和利用。但 是，一直到18世纪的70年代以前，西方化学家们仍认为软镒矿是含锡、锌和钻等的矿物。18世纪后半叶，瑞典化学家T

3、.O.柏格曼研究了软镐矿，认为它是一种新金属氧化物。他曾 试图分离出这个金属，却没有成功。舍勒也同样没有从软橘矿中提取出金属，便求助于他的 好友、柏格曼的助手一甘英。在1774年，甘英分离出了金属橘。柏格曼将它命名为 managnese（t孟）。它的拉名称manganum和元素符号Mn由此而来。孟（Manganese）硫酸镒（Manganese Sulfate）作用与应用：主要存在于垂体、肝胰脏和骨的粒线体中，为多种酶的组成部分。镐参与体内 的造血过程，促进细胞内脂肪的氧化作用，可防止动脉粥样硬化。镒缺乏时可引起生长迟缓、 骨质疏松和运动失常等。主要用于长期靠静脉高营养支持的患者。用法用量：I

4、 I服，成人每日需要量510mg。儿童每口需要量0.51.5mg。【副作用】过量的镐会引起巴金森氏症震颤麻痹样的症状。孟矿在现代工业中，镒及其化合物应用于国民经济的各个领域。其中钢铁工业是最重要的领域, 用镒量占90%95%,主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制造合金。 其余10%5%的镒用于其他工业领域，如化学工业（制造各种含镐盐类）、轻工业（用于 电池、火柴、印漆、制皂等）、建材工业（玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂）、国防工业、电 子工业，以及环境保护和农牧业，等等。总之，镒在国民经济中具有十分重要的战略地位。一、矿物原料特征镒是元素周期表中第四周期的第七族元素。在自然界中镒有

5、1【、III、IV及VII价态，其中以1【 和IV价态最为常见。镒在空气中非常容易氧化。在加热条件下，粉状的镒与氯、漠、磷、硫、 硅及碳元素都可以化合。镒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3孟与铁在岩石圈中以及陨石中虽有许多相似的化学性 质，但儒并不亲铁。在自然界中己知的含乍孟矿物约有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、鸨酸盐类、磷酸盐类等。但含橘量较高的矿物则不多。现就几种常见的镒 矿物叙述如下。软镒矿 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

6、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。软镒矿主要由沉积 作用形成，为沉积镒矿的主要成分之一。在镐矿床的氧化带部分，所有原生低价镒矿物也可 氧化成软儒矿。软镒矿在镒矿石中是很常见的矿物，是炼橘的重要矿物原料。硬镒矿 单斜晶系，晶体少见，通常呈钟乳状、肾状和葡萄状集合体，亦有呈致密块 状和树枝状。颜色和条痕均为黑色。半金属光泽。硬度46,比重4.44.7。硬镒矿主要 是外生成因，见于卡孟矿床的氧化带和沉积橘矿床中，亦是橘矿石中很常见的镒矿物，是炼镒 的重要矿物原料。水镒矿 单斜晶系，晶体呈柱状，柱面具纵纹。在某些含镒热液矿脉

7、的晶洞中常呈晶 簇产出，在沉积卡孟矿床中多呈隐晶块体，或呈新状、钟乳状集合体等。矿物颜色为黑色，条 痕呈褐色。半金属光泽。硬度34,比重4.24.3。水镒矿既见于内生成因的某些热液矿 床，也见于外生成因的沉积镒矿床，是炼镒的矿物原料之一。黑镒矿 四方晶系，晶体呈四方双锥，通常为粒状集合体。颜色为黑色，条痕呈棕橙 或红褐。半金属光泽。硬度5.5,比重4.84。黑镐矿由内生作用或变质作用而形成，见于某 些接触交代矿床、热液矿床和沉积变质橘矿床中，与褐橘矿等共生，亦是炼镒的矿物原料之福镒矿四方晶系，晶体呈双锥状，也呈粒状和块状集合体产出。矿物呈黑色，条痕为褐黑色。半金属光泽。硬度6,比重4.75.0

8、。其他特征与黑橘矿相同。菱镒矿 三方晶系，晶体呈菱面体，通常为粒状、块状或结核状。矿物呈玫瑰色，容 易氧化而转变成褐黑色。玻璃光泽。硬度3.54.5,比重3.63.7。由内生作用形成的菱 镒矿多见于某些热液矿床和接触交代矿床；由外生作用形成的菱橘矿大量分布于沉积镐矿床 中。菱镒矿是炼镒的重要矿物原料。硫镒矿等轴晶系，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3.54, 比重3.94.1。硫镒矿大量出现在沉枳变质镐矿床中，是炼镒的矿物原料之一。二、用途与技术经济指标孟矿产品包括冶金镒矿、碳酸镐矿粉、化工用二氧化橘

9、矿粉和电池用二氧化镒矿粉等。使用 镒矿产品的冶金部门、轻工部门和化工部门根据不同的用途对镒矿产品有不同的质量要求。(一)冶金工业对镒矿石的质量要求 用于炼钢生铁、含镒生铁、镜铁的矿石，铁含量不受限制，矿石中镒和铁的总含量最好能达 到 40%50%。在冶炼各种牌号的镒系合金中，对矿石的含橘量和镒铁比值有一定的要求。冶炼中、低碳镒 铁，矿石含镒量36%40%,儒铁比68.5,磷镒比0.0020.0036；冶炼碳素橘铁，矿 石含镒量33%40%,猛铁比3.87.8,磷镒比0.0020.005；冶炼乍孟硅合金，矿石含镒 量29%35%，镐铁比3.37.5,磷乍孟比0.00160.0048：高炉镒铁，矿

10、石含橘量30%, 孟铁比27,磷镒比0.005。（-）化工及轻工部门对镒矿石的质量要求化学工业上主要用镒矿石制取二氧化镒、硫酸镒、高镒酸钾，其次用于制取碳酸镒、硝酸镒 和氯化儒等。化工级二氧化橘矿粉要求MnO2含量大于50%（表3.3.3）,制硫酸乍孟时， Fe3%、AI2O3W3%、CaOWO.5%、MgO0.1%；制高镒酸钾时，Fe5%、SiO2 AI2O34%o天然二氧化镒是制造干电池的原料，要求MnO2含量越高越好。对Ni、Cu、CO、Pb等有 害元素一般厂定标准为：CuVO.01%、NiV0.03%、CoVO.02%、PbV0.02%。矿粉的粒 度要小于0.12mm。三、矿业简史镒矿

11、物的利用历史十分悠久，据文献记载，世界上利用橘矿物最早的国家有埃及、古罗马、 印度和中国。我国利用镒矿物的历史可追溯到距今约45007000年前后新石器时代的仰韶 文化（彩陶文化）时期。由于软镒矿呈土状，它的颜色呈黑色，极易染手，在古人看来，这 是一种奇妙的陶器着色颜料。可是孟元素的发现却比较晚，到1774年才由瑞典矿物学家甘恩（J.G.Gahn）从软镒矿中还 原出了金属镒。镒在钢铁工业上的应用是各国冶金学家几十年不懈努力的结果o 1875年以后，欧洲各国开 始用高炉生产含镒15%30%的镜铁和含镒达80%的橘铁。1890年用电炉生产镒铁， 1898年用铝热法生产金属镒，并发展了电炉脱硅精炼法

12、生产低碳镒铁。1939年开始用电解 法生产金属镒。最早开采的镒矿山是美国田纳西州惠特福尔德（Whitifeld）镒矿，始采于1837年，到1884 年镒矿石年产量己达4万t印度也是开采镒矿较早的国家之一，始采于1892年。第一次 世界大战前，印度出II橘矿石一直居世界首位。1928年以后其地位被原苏联所取代。从本 世纪20年代末原苏联的镒矿石产量一直居世界领先地位。此外，开采镒矿石比较早的还有 巴西、加纳、澳大利亚、南非和加蓬等国。我国镒矿的地质找矿工作开始得也比较早，据所见资料，从1886年开始，并于1890年首 先在湖北兴国州（今阳新）发现镒矿，随后于1897年和1907年又先后在湖南发现

13、安仁、 攸县和常宁、耒阳镐矿：1910年发现广西防城大直、钦州黄屋屯镒矿；1913年和1918年, 前后发现了湖南湘潭上五都橘矿（1937年改称为湘潭橘矿）和广西木圭、江西乐华橘矿。 我国老一辈地质工作者，如朱庭祜、王晓青、田奇玲王隽、李殿臣、李四光等等对湖南、广 东、广西、江苏、江西等地做了大量镒矿地质调查，初步了解了我国一些镒矿产地及其镐矿 石质量，探讨了镒矿床的成因。大规模的铤矿地质勘查工作是在新中国成立以后。从1950年广西工业厅对桂平木圭镒矿、 华东地测处对南京栖霞镒矿、西南工业厅对贵州遵义镒矿进行勘查开始，经过近50年广大 地质工作者的努力，到1996年底，全国镒矿地质勘查投入约6.8亿元，机械岩心钻探工作 量约190多万m,累计探明橘矿石6.48亿t。我国最早开采的镒矿山是湖北阳新镒矿，始采于1890年，后因质量不佳，不久即行停采。 阳新镒矿停采后，汉冶萍煤铁厂矿公司为了解决镒矿原料，于1908年在湖南常宁曲潭设常 耒镒矿采运局，开采常宁一耒阳一带镒矿。1913年在湖南湘潭上五都发现橘矿后，1914年 即由新组建的裕 矿业公司负责开采，到1917年己初具规模，口产镒矿石百余吨，最高年 产达3万t,仅19161927年的12年间，运销口本八幡制铁所的镒矿石就达14.3万t （矿 石品位不低