⑴ 錳是做什麼用的
錳的應用領域:
用途在鋼鐵工業中主要用於鋼的脫硫和脫氧;也用作為合金的添加料,以提高鋼的強度、硬度、彈性極限、耐磨性和耐腐蝕性等。
在高合金鋼中,還用作奧氏體化合元素,用於煉制不銹鋼、特殊合金鋼、不銹鋼焊條等。此外,還用於有色金屬、化工、醫葯、食品、分析和科研等方面。
(1)湖南工業用硫酸錳怎麼樣擴展閱讀:
分布情況:
中國錳礦資源較多,分布廣泛,在全國21個省(區)均有產出;有探明儲量的礦區213處,總保有儲量礦石5.66億噸,居世界第3位。中國富錳礦較少,在保有儲量中僅佔6.4%。從地區分布看,以廣西、湖南為最豐富,佔全國總儲量的55%;
貴州、雲南、遼寧、四川等地次之。從礦床成因簡猛類型來看,以沉積型錳礦為主,如廣西下雷錳礦、貴州遵義錳礦、湖型核南湘潭錳礦、永州零陵區珠山鎮錳礦、遼寧瓦房子錳礦、江西樂平錳礦等;其次為火山-沉積礦床,如新疆莫托沙拉鐵錳礦床;受變質礦床,如四川虎牙錳礦等;
熱液改造錳礦床,如湖南瑪瑙山錳礦;表生錳礦床,如廣卜咐掘西欽州錳礦。從成礦時代來看,自元古宙至第四紀均有錳礦形成,以震旦紀和泥盆紀為最重要。
⑵ 錳礦有什麼用途
分類: 教育/科學 >> 科學技術
解析:
錳
元素名稱:錳
元素原子量:54.94
元素類型:金屬
發現人:甘恩 發現年代:1774年
發現過程:
1774年,瑞典的甘恩,用軟錳礦和木炭在坩堝 *** 熱,發現一紐扣大的錳粒。
元素描述:
銀白色金屬,質堅而脆。密度7.20克/厘米3。熔點1244+3℃,沸點1962℃。化合價+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化錳,為天然礦物)和+7(高錳酸鹽,如KMnO4)為穩定的氧化態。在固態狀態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,最靠近金屬的氧化層是MnO,而外層是Mn3O4。在高於 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度以下出現第三種氧化層Mn2O2。在約450℃以下最外面的第四層氧化物MnO2是穩定的。能分解水,易溶於稀酸,並有氫氣放出,生成二價錳離子。
元素來源:
重要的礦物是軟錳礦、輝錳礦和褐錳礦等。可用鋁熱法還原軟錳礦製得。
元素用途:
冶金工業中用來製造特種鋼;鋼鐵生產上用錳鐵合金作為去硫劑和去氧劑。
元素輔助資料:
錳是在地殼中廣泛分布的元素之一。它的氧化物礦——軟錳礦早為古代人們知悉和利用。但是,一直到18世紀的70年代以前,西方化學家們仍認為軟錳礦是含錫、鋅和鈷等的礦物。
18世紀後半葉,瑞典化學家T.O.柏格曼研究了軟錳礦,認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錳礦中提取出金屬,便求助於他的好友、柏格曼的助手——甘英。在1774年,甘英分離出了金屬錳。柏格曼將它命名為managnese(錳)。它的拉丁名稱 manganum和元素符號Mn由此而來。
錳 (Manganese)
硫酸錳 (Manganese Sulfate)
作用與應用:主要存在於垂體、肝胰臟和骨的粒線體中,為多種酶的組成部分。錳參與體內的造血過程,促進細胞內脂肪的氧化作用,可防止動脈粥樣硬化。錳缺乏時可引起生長遲緩、骨質疏鬆和運動失常等。
主要用於長期靠靜脈高營養支持的患者。
用法用量:口服,成人每日需要量5~10mg。
兒童每日需要量0.5~1.5mg。
【副作用】
過量的錳會引起巴金森氏症震顫麻痹樣的症狀。
錳礦
在現代工業中,錳及其化合物應用於國民經濟的各個領域。其中鋼鐵工業是最重要的領域,用錳量佔90%~95%,主要作為煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑,以及用來製造合金。其餘10%~5%的錳用於其他工業領域,如化學工業(製造各種含錳鹽類)、輕工業(用於電池、火柴、印漆、制皂等)、建材工業(玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑)、國防工業、電子工業,以及環境保護和農牧業,等等。總之,錳在國民經濟中具有十分重要的戰略地位。
一、礦物原料特徵
錳是元素周期表中第四周期的第七族元素。在自然界中錳有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅶ價態,其中以Ⅱ和Ⅳ價態最為常見。錳在空氣中非常容易氧化。在加熱條件下,粉狀的錳與氯、溴、磷、硫、硅及碳元素都可以化合。錳在地球岩石圈中以及硅酸鹽相的隕石中表現有強烈的親石性質,但在岩石圈上部則有強烈的親氧性質,錳與鐵在岩石圈中以及隕石中雖有許多相似的化學性質,但錳並不親鐵。
在自然界中已知的含錳礦物約有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、鎢酸鹽類、磷酸鹽類等。但含錳量較高的礦物則不多。現就幾種常見的錳礦物敘述如下。
(1)軟錳礦 四方晶系,晶體呈細柱狀或針狀,通常呈塊狀、粉末狀 *** 體。顏色和條痕均為黑色。光澤和硬度視其結晶粗細和形態而異,結晶好者呈半金屬光澤,硬度較高,而隱晶質塊體和粉末狀者,光澤暗淡,硬度低,極易污手。比重在5左右。軟錳礦主要由沉積作用形成,為沉積錳礦的主要成分之一。在錳礦床的氧化帶部分,所有原生低價錳礦物也可氧化成軟錳礦。軟錳礦在錳礦石中是很常見的礦物,是煉錳的重要礦物原料。
(2)硬錳礦 單斜晶系,晶體少見,通常呈鍾乳狀、腎狀和葡萄狀 *** 體,亦有呈緻密塊狀和樹枝狀。顏色和條痕均為黑色。半金屬光澤。硬度4~6,比重4.4~4.7。硬錳礦主要是外生成因,見於錳礦床的氧化帶和沉積錳礦床中,亦是錳礦石中很常見的錳礦物,是煉錳的重要礦物原料。
(3)水錳礦 單斜晶系,晶體呈柱狀,柱面具縱紋。在某些含錳熱液礦脈的晶洞中常呈晶簇產出,在沉積錳礦床中多呈隱晶塊體,或呈鮞狀、鍾乳狀 *** 體等。礦物顏色為黑色,條痕呈褐色。半金屬光澤。硬度3~4,比重4.2~4.3。水錳礦既見於內生成因的某些熱液礦床,也見於外生成因的沉積錳礦床,是煉錳的礦物原料之一。
(4)黑錳礦 四方晶系,晶體呈四方雙錐,通常為粒狀 *** 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。黑錳礦由內生作用或變質作用而形成,見於某些接觸交代礦床、熱液礦床和沉積變質錳礦床中,與褐錳礦等共生,亦是煉錳的礦物原料之一。
(5)褐錳礦 四方晶系,晶體呈雙錐狀,也呈粒狀和塊狀 *** 體產出。礦物呈黑色,條痕為褐黑色。半金屬光澤。硬度6,比重4.7~5.0。其他特徵與黑錳礦相同。
(6)菱錳礦 三方晶系,晶體呈菱面體,通常為粒狀、塊狀或結核狀。礦物呈玫瑰色,容易氧化而轉變成褐黑色。玻璃光澤。硬度3.5~4.5,比重3.6~3.7。由內生作用形成的菱錳礦多見於某些熱液礦床和接觸交代礦床;由外生作用形成的菱錳礦大量分布於沉積錳礦床中。菱錳礦是煉錳的重要礦物原料。
(7)硫錳礦 等軸晶系,常見單形有立方體、八面體、菱形十二面體等, *** 體為粒狀或塊狀。顏色鋼灰至鐵黑色,風化後變為褐色,條痕呈暗綠色。半金屬光澤。硬度3.5~4,比重3.9~4.1。硫錳礦大量出現在沉積變質錳礦床中,是煉錳的礦物原料之一。
二、用途與技術經濟指標
錳礦產品包括冶金錳礦、碳酸錳礦粉、化工用二氧化錳礦粉和電池用二氧化錳礦粉等。使用錳礦產品的冶金部門、輕工部門和化工部門根據不同的用途對錳礦產品有不同的質量要求。
(一)冶金工業對錳礦石的質量要求
用於煉鋼生鐵、含錳生鐵、鏡鐵的礦石,鐵含量不受限制,礦石中錳和鐵的總含量最好能達到40%~50%。
在冶煉各種牌號的錳系合金中,對礦石的含錳量和錳鐵比值有一定的要求。冶煉中、低碳錳鐵,礦石含錳量36%~40%,錳鐵比6~8.5,磷錳比 0.002~0.0036;冶煉碳素錳鐵,礦石含錳量33%~40%,錳鐵比3.8~7.8,磷錳比0.002~0.005;冶煉錳硅合金,礦石含錳量 29%~35%,錳鐵比3.3~7.5,磷錳比0.0016~0.0048;高爐錳鐵,礦石含錳量30%,錳鐵比2~7,磷錳比0.005。
(二)化工及輕工部門對錳礦石的質量要求
化學工業上主要用錳礦石製取二氧化錳、硫酸錳、高錳酸鉀,其次用於製取碳酸錳、硝酸錳和氯化錳等。化工級二氧化錳礦粉要求MnO2含量大於50%(表 3.3.3),制硫酸錳時,Fe≤3%、Al2O3≤3%、CaO≤0.5%、MgO≤0.1%;制高錳酸鉀時,Fe≤5%、SiO2≤5%、Al2O3≤4%。
天然二氧化錳是製造干電池的原料,要求MnO2含量越高越好。對Ni、Cu、CO、Pb等有害元素一般廠定標准為:Cu<0.01%、Ni<0.03%、Co<0.02%、Pb<0.02%。礦粉的粒度要小於0.12mm。
三、礦業簡史
錳礦物的利用歷史十分悠久,據文獻記載,世界上利用錳礦物最早的國家有埃及、古羅馬、印度和中國。我國利用錳礦物的歷史可追溯到距今約4500~7000年前後新石器時代的仰韶文化(彩陶文化)時期。由於軟錳礦呈土狀,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。
可是錳元素的發現卻比較晚,到1774年才由瑞典礦物學家甘恩(J.G.Gahn)從軟錳礦中還原出了金屬錳。
錳在鋼鐵工業上的應用是各國冶金學家幾十年不懈努力的結果。1875年以後,歐洲各國開始用高爐生產含錳15%~30%的鏡鐵和含錳達80%的錳鐵。 1890年用電爐生產錳鐵,1898年用鋁熱法生產金屬錳,並發展了電爐脫硅精煉法生產低碳錳鐵。1939年開始用電解法生產金屬錳。
最早開採的錳礦山是美國田納西州惠特福爾德(Whitifeld)錳礦,始采於1837年,到1884年錳礦石年產量已達4萬t。印度也是開采錳礦較早的國家之一,始采於1892年。第一次世界大戰前,印度出口錳礦石一直居世界首位。1928年以後其地位被原蘇聯所取代。從本世紀20年代末原蘇聯的錳礦石產量一直居世界領先地位。此外,開采錳礦石比較早的還有巴西、迦納、澳大利亞、南非和加彭等國。
我國錳礦的地質找礦工作開始得也比較早,據所見資料,從1886年開始,並於1890年首先在湖北興國州(今陽新)發現錳礦,隨後於1897年和1907 年又先後在湖南發現安仁、攸縣和常寧、耒陽錳礦;1910年發現廣西防城大直、欽州黃屋屯錳礦;1913年和1918年,前後發現了湖南湘潭上五都錳礦(1937年改稱為湘潭錳礦)和廣西木圭、江西樂華錳礦。我國老一輩地質工作者,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、江西等地做了大量錳礦地質調查,初步了解了我國一些錳礦產地及其錳礦石質量,探討了錳礦床的成因。
大規模的錳礦地質勘查工作是在新中國成立以後。從1950年廣西工業廳對桂平木圭錳礦、華東地測處對南京棲霞錳礦、西南工業廳對貴州遵義錳礦進行勘查開始,經過近50年廣大地質工作者的努力,到1996年底,全國錳礦地質勘查投入約6.8億元,機械岩心鑽探工作量約190多萬m,累計探明錳礦石6.48 億t。
我國最早開採的錳礦山是湖北陽新錳礦,始采於1890年,後因質量不佳,不久即行停采。陽新錳礦停采後,漢冶萍煤鐵廠礦公司為了解決錳礦原料,於1908 年在湖南常寧曲潭設常耒錳礦采運局,開采常寧—耒陽一帶錳礦。1913年在湖南湘潭上五都發現錳礦後,1914年即由新組建的裕礦業公司負責開采,到 1917年已初具規模,日產錳礦石百餘噸,最高年產達3萬t,僅1916~1927年的12年間,運銷日本八幡制鐵所的錳礦石就達14.3萬t(礦石品位不低於45%)。
據查閱資料表明,1949年以前全國曾開采過錳礦的地區有:湖北、湖南、廣西、廣東、江蘇、江西、福建、貴州、河北和遼寧。據不完全統計,從1912年到 1945年的33年間,我國共開采錳礦石140萬t(表3.3.5),年均產量4.2萬t,最高年產7.43萬t(1927年),主要集中於桂、湘、贛、遼、粵、蘇6個省(區),合計135.8萬t,約佔全國總產量的96.8%,其中又以桂、湘兩地為最多,佔全國總產量的65.4%。