錳的介紹及作用

1、鎰元素名稱：鎰 元素原子量：54.94元素類型：金屬發(fā)現(xiàn)人：甘恩 發(fā)現(xiàn)年代：1774年發(fā)現(xiàn)過程：1774年，瑞典的甘恩，用軟鎰礦和木炭在用垠中共熱，發(fā)現(xiàn)一紐扣大的儒粒。元素描述：銀白色金屬，質(zhì)堅而脆。密度7.20克/厘米3。熔點(diǎn)1244+3C,沸點(diǎn)1962Co化合價+2、 +3、+4、+6和+7。其中以+2 （Mn2+的化合物）、+4 （二氧化卡孟，為天然礦物）和+7 （高 鎰酸鹽，如KMnO4）為穩(wěn)定的氧化態(tài)。在固態(tài)狀態(tài)時它以四種同素異形體存在。電離能為 7.435電子伏特。在空氣中易氧化，生成褐色的氧化物覆蓋層。它也易在升溫時氧化。氧化 時形成層狀氧化銹皮，最棠近金屬的氧化層是MnO,而外

2、層是Mn3O4o在高于800的 溫度下氧化時，MnO的厚度逐漸增加，而Mn3O4層的厚度減少。在800度以卜.出現(xiàn)第三 種氧化層Mn2O2o在約450C以下最外面的第四層氧化物MnO2是穩(wěn)定的。能分解水，易 溶于稀酸，并有氫氣放出，生成二價鎰離子。元素來源：重要的礦物是軟鎰礦、輝鎰礦和褐鎰礦等?？捎娩X熱法還原軟鎰礦制得。元素用途：冶金工業(yè)中用來制造特種鋼：鋼鐵生產(chǎn)上用鎰鐵合金作為去硫劑和去氧劑。元素輔助資料：鎰是在地殼中廣泛分布的元素之一。它的氧化物礦軟橘礦早為古代人們知悉和利用。但 是，一直到18世紀(jì)的70年代以前，西方化學(xué)家們?nèi)哉J(rèn)為軟鎰礦是含錫、鋅和鉆等的礦物。18世紀(jì)后半葉，瑞典化學(xué)家T

3、.O.柏格曼研究了軟鎬礦，認(rèn)為它是一種新金屬氧化物。他曾 試圖分離出這個金屬，卻沒有成功。舍勒也同樣沒有從軟橘礦中提取出金屬，便求助于他的 好友、柏格曼的助手一甘英。在1774年，甘英分離出了金屬橘。柏格曼將它命名為 managnese（t孟）。它的拉名稱manganum和元素符號Mn由此而來。孟（Manganese）硫酸鎰（Manganese Sulfate）作用與應(yīng)用：主要存在于垂體、肝胰臟和骨的粒線體中，為多種酶的組成部分。鎬參與體內(nèi) 的造血過程，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化作用，可防止動脈粥樣硬化。鎰缺乏時可引起生長遲緩、 骨質(zhì)疏松和運(yùn)動失常等。主要用于長期靠靜脈高營養(yǎng)支持的患者。用法用量：I

4、 I服，成人每日需要量510mg。兒童每口需要量0.51.5mg?！靖弊饔谩窟^量的鎬會引起巴金森氏癥震顫麻痹樣的癥狀。孟礦在現(xiàn)代工業(yè)中，鎰及其化合物應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。其中鋼鐵工業(yè)是最重要的領(lǐng)域, 用鎰量占90%95%,主要作為煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑，以及用來制造合金。 其余10%5%的鎰用于其他工業(yè)領(lǐng)域，如化學(xué)工業(yè)（制造各種含鎬鹽類）、輕工業(yè)（用于 電池、火柴、印漆、制皂等）、建材工業(yè)（玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑）、國防工業(yè)、電 子工業(yè)，以及環(huán)境保護(hù)和農(nóng)牧業(yè)，等等。總之，鎰在國民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。一、礦物原料特征鎰是元素周期表中第四周期的第七族元素。在自然界中鎰有

5、1【、III、IV及VII價態(tài)，其中以1【 和IV價態(tài)最為常見。鎰在空氣中非常容易氧化。在加熱條件下，粉狀的鎰與氯、漠、磷、硫、 硅及碳元素都可以化合。鎰在地球巖石圈中以及硅酸鹽相的隕石中表現(xiàn)有強(qiáng)烈的親石性質(zhì)， 但在巖石圈上部則有強(qiáng)烈的親氧性質(zhì)3孟與鐵在巖石圈中以及隕石中雖有許多相似的化學(xué)性 質(zhì)，但儒并不親鐵。在自然界中己知的含乍孟礦物約有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、鴇酸鹽類、磷酸鹽類等。但含橘量較高的礦物則不多?，F(xiàn)就幾種常見的鎰 礦物敘述如下。軟鎰礦 四方晶系，晶體呈細(xì)柱狀或針狀，通常呈塊狀、粉末狀集合體。顏色和條痕 均為黑色。光澤和硬度視其結(jié)晶粗細(xì)

6、和形態(tài)而異，結(jié)晶好者呈半金屬光澤，硬度較高，而隱 晶質(zhì)塊體和粉末狀者，光澤暗淡，硬度低，極易污手。比重在5左右。軟鎰礦主要由沉積 作用形成，為沉積鎰礦的主要成分之一。在鎬礦床的氧化帶部分，所有原生低價鎰礦物也可 氧化成軟儒礦。軟鎰礦在鎰礦石中是很常見的礦物，是煉橘的重要礦物原料。硬鎰礦 單斜晶系，晶體少見，通常呈鐘乳狀、腎狀和葡萄狀集合體，亦有呈致密塊 狀和樹枝狀。顏色和條痕均為黑色。半金屬光澤。硬度46,比重4.44.7。硬鎰礦主要 是外生成因，見于卡孟礦床的氧化帶和沉積橘礦床中，亦是橘礦石中很常見的鎰礦物，是煉鎰 的重要礦物原料。水鎰礦 單斜晶系，晶體呈柱狀，柱面具縱紋。在某些含鎰熱液礦脈

7、的晶洞中常呈晶 簇產(chǎn)出，在沉積卡孟礦床中多呈隱晶塊體，或呈新狀、鐘乳狀集合體等。礦物顏色為黑色，條 痕呈褐色。半金屬光澤。硬度34,比重4.24.3。水鎰礦既見于內(nèi)生成因的某些熱液礦 床，也見于外生成因的沉積鎰礦床，是煉鎰的礦物原料之一。黑鎰礦 四方晶系，晶體呈四方雙錐，通常為粒狀集合體。顏色為黑色，條痕呈棕橙 或紅褐。半金屬光澤。硬度5.5,比重4.84。黑鎬礦由內(nèi)生作用或變質(zhì)作用而形成，見于某 些接觸交代礦床、熱液礦床和沉積變質(zhì)橘礦床中，與褐橘礦等共生，亦是煉鎰的礦物原料之福鎰礦四方晶系，晶體呈雙錐狀，也呈粒狀和塊狀集合體產(chǎn)出。礦物呈黑色，條痕為褐黑色。半金屬光澤。硬度6,比重4.75.0

8、。其他特征與黑橘礦相同。菱鎰礦 三方晶系，晶體呈菱面體，通常為粒狀、塊狀或結(jié)核狀。礦物呈玫瑰色，容 易氧化而轉(zhuǎn)變成褐黑色。玻璃光澤。硬度3.54.5,比重3.63.7。由內(nèi)生作用形成的菱 鎰礦多見于某些熱液礦床和接觸交代礦床；由外生作用形成的菱橘礦大量分布于沉積鎬礦床 中。菱鎰礦是煉鎰的重要礦物原料。硫鎰礦等軸晶系，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(fēng)化后變?yōu)楹稚?，條痕呈暗綠色。半金屬光澤。硬度3.54, 比重3.94.1。硫鎰礦大量出現(xiàn)在沉枳變質(zhì)鎬礦床中，是煉鎰的礦物原料之一。二、用途與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)孟礦產(chǎn)品包括冶金鎰礦、碳酸鎬礦粉、化工用二氧化橘

9、礦粉和電池用二氧化鎰礦粉等。使用 鎰礦產(chǎn)品的冶金部門、輕工部門和化工部門根據(jù)不同的用途對鎰礦產(chǎn)品有不同的質(zhì)量要求。(一)冶金工業(yè)對鎰礦石的質(zhì)量要求 用于煉鋼生鐵、含鎰生鐵、鏡鐵的礦石，鐵含量不受限制，礦石中鎰和鐵的總含量最好能達(dá) 到 40%50%。在冶煉各種牌號的鎰系合金中，對礦石的含橘量和鎰鐵比值有一定的要求。冶煉中、低碳鎰 鐵，礦石含鎰量36%40%,儒鐵比68.5,磷鎰比0.0020.0036；冶煉碳素橘鐵，礦 石含鎰量33%40%,猛鐵比3.87.8,磷鎰比0.0020.005；冶煉乍孟硅合金，礦石含鎰 量29%35%，鎬鐵比3.37.5,磷乍孟比0.00160.0048：高爐鎰鐵，礦

10、石含橘量30%, 孟鐵比27,磷鎰比0.005。（-）化工及輕工部門對鎰礦石的質(zhì)量要求化學(xué)工業(yè)上主要用鎰礦石制取二氧化鎰、硫酸鎰、高鎰酸鉀，其次用于制取碳酸鎰、硝酸鎰 和氯化儒等。化工級二氧化橘礦粉要求MnO2含量大于50%（表3.3.3）,制硫酸乍孟時， Fe3%、AI2O3W3%、CaOWO.5%、MgO0.1%；制高鎰酸鉀時，F(xiàn)e5%、SiO2 AI2O34%o天然二氧化鎰是制造干電池的原料，要求MnO2含量越高越好。對Ni、Cu、CO、Pb等有 害元素一般廠定標(biāo)準(zhǔn)為：CuVO.01%、NiV0.03%、CoVO.02%、PbV0.02%。礦粉的粒 度要小于0.12mm。三、礦業(yè)簡史鎰礦

11、物的利用歷史十分悠久，據(jù)文獻(xiàn)記載，世界上利用橘礦物最早的國家有埃及、古羅馬、 印度和中國。我國利用鎰礦物的歷史可追溯到距今約45007000年前后新石器時代的仰韶 文化（彩陶文化）時期。由于軟鎰礦呈土狀，它的顏色呈黑色，極易染手，在古人看來，這 是一種奇妙的陶器著色顏料?？墒敲显氐陌l(fā)現(xiàn)卻比較晚，到1774年才由瑞典礦物學(xué)家甘恩（J.G.Gahn）從軟鎰礦中還 原出了金屬鎰。鎰在鋼鐵工業(yè)上的應(yīng)用是各國冶金學(xué)家?guī)资瓴恍概Φ慕Y(jié)果o 1875年以后，歐洲各國開 始用高爐生產(chǎn)含鎰15%30%的鏡鐵和含鎰達(dá)80%的橘鐵。1890年用電爐生產(chǎn)鎰鐵， 1898年用鋁熱法生產(chǎn)金屬鎰，并發(fā)展了電爐脫硅精煉法

12、生產(chǎn)低碳鎰鐵。1939年開始用電解 法生產(chǎn)金屬鎰。最早開采的鎰礦山是美國田納西州惠特福爾德（Whitifeld）鎰礦，始采于1837年，到1884 年鎰礦石年產(chǎn)量己達(dá)4萬t印度也是開采鎰礦較早的國家之一，始采于1892年。第一次 世界大戰(zhàn)前，印度出II橘礦石一直居世界首位。1928年以后其地位被原蘇聯(lián)所取代。從本 世紀(jì)20年代末原蘇聯(lián)的鎰礦石產(chǎn)量一直居世界領(lǐng)先地位。此外，開采鎰礦石比較早的還有 巴西、加納、澳大利亞、南非和加蓬等國。我國鎰礦的地質(zhì)找礦工作開始得也比較早，據(jù)所見資料，從1886年開始，并于1890年首 先在湖北興國州（今陽新）發(fā)現(xiàn)鎰礦，隨后于1897年和1907年又先后在湖南發(fā)現(xiàn)

13、安仁、 攸縣和常寧、耒陽鎬礦：1910年發(fā)現(xiàn)廣西防城大直、欽州黃屋屯鎰礦；1913年和1918年, 前后發(fā)現(xiàn)了湖南湘潭上五都橘礦（1937年改稱為湘潭橘礦）和廣西木圭、江西樂華橘礦。 我國老一輩地質(zhì)工作者，如朱庭祜、王曉青、田奇玲王雋、李殿臣、李四光等等對湖南、廣 東、廣西、江蘇、江西等地做了大量鎰礦地質(zhì)調(diào)查，初步了解了我國一些鎰礦產(chǎn)地及其鎬礦 石質(zhì)量，探討了鎰礦床的成因。大規(guī)模的鋌礦地質(zhì)勘查工作是在新中國成立以后。從1950年廣西工業(yè)廳對桂平木圭鎰礦、 華東地測處對南京棲霞鎰礦、西南工業(yè)廳對貴州遵義鎰礦進(jìn)行勘查開始，經(jīng)過近50年廣大 地質(zhì)工作者的努力，到1996年底，全國鎰礦地質(zhì)勘查投入約6.8億元，機(jī)械巖心鉆探工作 量約190多萬m,累計探明橘礦石6.48億t。我國最早開采的鎰礦山是湖北陽新鎰礦，始采于1890年，后因質(zhì)量不佳，不久即行停采。 陽新鎰礦停采后，漢冶萍煤鐵廠礦公司為了解決鎰礦原料，于1908年在湖南常寧曲潭設(shè)常 耒鎰礦采運(yùn)局，開采常寧一耒陽一帶鎰礦。1913年在湖南湘潭上五都發(fā)現(xiàn)橘礦后，1914年 即由新組建的裕 礦業(yè)公司負(fù)責(zé)開采，到1917年己初具規(guī)模，口產(chǎn)鎰礦石百余噸，最高年 產(chǎn)達(dá)3萬t,僅19161927年的12年間，運(yùn)銷口本八幡制鐵所的鎰礦石就達(dá)14.3萬t （礦 石品位不低