[科普中国]-锰矿石

矿石种类

自然界很多矿物中都很有锰，但真正有价值的只有一小部分可以作为锰矿加以开采。主要的有软锰矿，其次是硬锰矿、沼锰矿，其他如水锰矿。褐锰矿和黑锰矿都是混生矿物，菱锰矿通常是存在于菱铁矿中。

水锰矿水锰矿MnO（OH）化学成分主要是：MnO 40.0%，MnO2 49.4%，H2O 10.2%。常含 SiO2 、Fe2O3、以及微量Al2O3,CaO等混入物。水锰矿是提炼锰的重要矿物原料。

褐锰矿Mn2O3 含锰量69.9%。四方晶系，晶体呈锥形或假八面体的晶形，通常呈致密块状或粒状集合体，颜色褐黑色至钢灰色，条痕暗褐，新鲜端口为参差状，半金属光泽，相对密度4.72-4.83，硬度为6~6.5，以硬度大 ，条痕褐色与其他黑色相似的锰矿物区别。

软锰矿化学成分为MnO2，含锰最高可达到63.2%，常含少量的水及二氧化硅、氧化 铁及硬锰矿。通常呈柱状的晶体，也有呈针状、纤维状、粒状等。硬度1～2.5，比重4.7 ～4.8。金属光泽或无光泽。颜色有铁黑或淡蓝黑色。条痕为黑色。性软能污染手指，不透明。

硬锰矿成分为含水氧化锰。分子式rMnO·1MnO2·mH2O。含锰量约45～60%。常含铁、钙、铜、硅等杂质。呈块状、葡萄状、钟乳状、树枝状或土状集合体，表面光滑。硬度 5～6，比重3.7～4.7。半金属光泽至暗淡。颜色暗灰至铁黑色。条痕为光亮的淡黑褐色，不透明。性脆、断口光滑或呈贝壳状。

黑锰矿Mn3O4 含锰65%~72%。通常呈粒状，块状集合体。颜色黑色，条痕红褐色，相对密度4.7~4.9，硬度5左右，黑锰矿为无水矿物，是自然界中所有含锰化合物中含锰最富的矿物。

性质锰矿石通常可被酸分解。常用的酸有盐酸、硝酸—过氧化氢、氢氟酸—硫酸、磷酸—硝酸。不被酸分解的矿样可用碱性熔剂、酸性熔剂熔融分解。软锰矿如加热至550～600℃时发生分解，变成β—褐锰矿(Mn2O3)。大部分的锰矿都含有相当多的水分，尤其是烘干过的锰矿更具有很大的吸水性。锰矿中一般含有二氧化硅、磷、铅、硫、铝、砷、钡、钙、镁、钾和钠等杂质，在锰矿层中有时伴生有铜、钴、镍及其它稀有金属，其 中二氧化硅、硫、磷和砷都是有害杂质，特别是磷含量的高低非常重要，是评价锰矿石的一个重要指标。而其中有的含氧化钙、氧化镁则为冶炼时的有益组分。

用途冶金工业锰是钢铁工业不可缺少的原料。锰是一种极强的还原剂，它可以从钢水中吸收全部的氧，使钢中没有氧化铁，成为无孔的钢锭。其次，锰也是一种极好的去硫剂，它可以将钢水中全部的硫去掉，钢中加入少量锰就可以大大增高钢的机械性能，如延性、展性、韧性以及抗磨损能力。锰钢、锰铁以及锰与铜、铝、镍、钴等制成的各种合金和锰的化合物在工业上用途极大。

黑色冶金用含铁的优级锰矿石可以冶炼标准锰铁。锰铁是生产特种钢的附加料，同时也可以冶炼出少量的矽锰。矽锰对于冶炼某些品种的钢是很有用的；

有色冶金工业锰和铜的合金可以制造防腐的金属贮藏器。锰青铜合金可以作船舶器材。锰铝合金在航空工业方面有很大的用途。锰镍铜合金可以制造标准电阻丝。

化学工业二氧化锰(软锰矿)在干电池的制造中可以作为消极剂，在化学工业上可制造油漆干燥剂。也可制造黑色的装饰玻璃以及装饰用砖和陶器上釉的颜色。还可以作各种锰的化合物，如硫酸锰、氯化锰、高锰酸钾等。

产地主要产地多位于我国南方，如广西武宣、桂平、防城、钦县等；湖南永州、湘潭、常宁、岳阳、长沙等；广东梅县、惠阳、台山等；贵州遵义、威宁；云南平罗、寻甸、东川等及江西乐平等。国外主要产地印度居首，还有北美、俄罗斯、南非、澳大利亚、加蓬等。

品质规格目前国内对各种锰矿石还没有统一的规格，一般分为锰矿砂(又名硬锰)及软锰矿(又名软锰粉)两种。其规格如下：

锰矿砂规格：含锰25～50%；二氧化硅40%以下；硫0.2%以下；磷0.2%以下。

软锰矿规格：含二氧化锰60%以上。

根据各种不同用途对锰矿砂提出质量要求：适用于冶炼锰铁的矿石技术条件见下表：

冶炼锰铁的矿石技术条件

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对制造干电池用锰矿石的要求综合如下：二氧化锰不小于80%；铁的含量不大 于3%；石灰质不高于2～3%；可溶解的钴、镍、砷的化合物是非常有害的，只能有微量的痕迹。铜的含量不能高于0.2%。

进口规格21世纪我国进口锰矿较多的国家有澳大利亚、印度、加蓬等。锰矿规格为锰含量不小于45%，二氧化硅不大于12.5%，铁不大于6.0%，磷不大于0.05%，粒度分两种规格，一种1～8mm不小于80%、另一种10～80mm不小于80%。

检验标准GB/T2011—87《散装锰矿取样、制样方法》；锰矿石化学分析采用GB1506～1511-79,GB1515～1516-79,GB1518～1519-79,GB/T14949.2-94,GB/T14949.6-9 4,GB/T14949.8～GB/T14949.10-94。

最新发现2015年2月19日，科学家日前在南美州和非洲之间的海底发现大片圆滚滚的神秘金属球，大小不一。根据科学考证，这些金属球应该是自然形成的锰矿石。

这个海床位于北大西洋巴巴多斯岛（Barbados）以东数百公里处，可能有形成锰矿结晶的完美条件。但是这些条件目前还不得而知，有推测可能是微生物参与其中，其他人怀疑是海底温泉的作用。

从很多方面来看，这些金属球就像珍珠，最大的锰球可能已经有1000万年的形成历史。这些金属球中也含有镍、铜、钴等金属元素，从海床中剥离出它们很不容易1。