首页 | 交易业务 | 物流金融 | 天津港专区 | 煤炭频道 | 焦炭频道
天元频道企业简介组织架构旗下公司企业荣誉猛基本知识制猛工艺制猛用途
锰基本知识

manganese

  元素符号Mn,银白色脆性金属,在元素周期表中属ⅦB族,原子序数25,原子量54.938,常见化合价为+2和+7,但也有+3、+4、+6。

  1774年瑞典矿物学家甘恩(J.G.Gahn)和伯格曼(T.Bergman)几乎同时各自用碳还原软锰矿的方法制得金属锰。因为软锰矿具有磁性,以希腊文magnes(磁石)命名。1875年以后,欧洲各国开始用高炉生产含锰15~30%的镜铁和含锰达80%的锰铁。1890年用电炉生产锰铁,1898年用铝热法生产金属锰。并发展了电炉脱硅精炼法生产低碳锰铁。1939年开始用电解法生产金属锰。

  性质和用途锰有四种同素异形体,α锰(体心立方),β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方);转变温度为:

αβ,βγ,γδ

 

 

  纯锰在常温下不受氧、氮、氢的侵蚀,但在赤热温度以上与空气中的氧及硫起猛烈反应。

  锰是动植物机体中重要的微量组分,某些锰盐可作为植物的微量元素化肥和动物饲料添加剂。锰的毒性不大。但是锰矿粉尘和锰蒸气长期吸入肺部,可引起神经系统病害,甚至四肢瘫痪。

  锰是脆性金属,不能单独作结构材料使用。主要以铁合金形态用作炼钢脱氧剂或合金添加剂,也是良好的脱硫剂。每吨粗钢平均消耗锰6公斤左右。金属锰则是优质钢和铜、镍、铝、镁等合金的脱氧剂或合金添加剂。钢由于用锰脱氧,一般都含锰0.3~0.7%。钢中加锰起细化结晶组织的作用,并因形成碳化物而提高强度,所以锰广泛用于结构钢、钢轨钢、弹簧钢等方面。锰还起降低γ-α铁转变点的作用;在不锈钢中可以部分代替镍(例如Cr18Mn8Ni5);含锰12%的奥氏体型高锰耐磨钢具有极好的耐磨性能。在铜合金中,锰青铜(Zn39%、Mn1%)有良好的强度和韧性,广泛用作轮船螺旋桨和涡轮机叶片材料。铜镍锰合金锰加宁(Manganin)是温度系数很低的电阻材料。铸造锰铜合金(高阻尼合金),具有良好的结构强度和减振、消声性能。弥散硬化型铝镁合金添加少量锰,可改善时效性能,并提高耐腐蚀性。此外二氧化锰及其他锰化合物广泛用于干电池、玻璃、陶瓷、医药、食品等工业。

  70年代用于钢铁工业的锰,占世界锰矿总开采量的95%以上(其中约98%用于炼钢),余额半数用于有色金属合金,半数用于电池、化学工业等。

  资源锰以氧化物、氢氧化物、硅酸盐和碳酸盐状态广泛分布于世界各地。具有工业价值的锰矿物主要有软锰矿(MnO2)、硬锰矿(mMnO·MnO2·nH2O)、水锰矿(Mn2O3·H2O)、褐锰矿(Mn2O3)和黑锰矿(Mn3O4)。另外还有菱锰矿(MnCO3)和蔷薇辉石(MnO·SiO2)等。由于锰的性质接近铁、钴、镍,一般锰矿伴生有铁、钴、镍等矿物,铁矿中多数也含锰。蕴藏于海底的锰结核为锰、镍、钴的复合矿物。冶炼用锰矿一般要求含锰40~50%,锰铁比大于7,磷锰比小于0.003。中国广西、湖南、贵州等地区有锰矿储藏,但以贫矿、难选矿居多,一般含锰仅30%左右,且含铁、磷或SiO2较高,为选矿和生产优质锰合金带来一定困难。

  1979年世界各国锰的储量和产量(中国除外)见下表。

 

 

  世界金属锰的生产能力(1978年)为:日本9600吨,美国32000吨,南非(阿扎尼亚)41500吨,法国8500吨。1981年欧洲市场锰矿价格(品位48~50%锰,<0.1%磷)为:每吨度1.70~1.73美元(折合81~86美元/吨矿);金属锰(电解产品,含锰>99.95%)每吨680~685英镑。