錳礦，是一種非常重要的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，尤其是富錳礦和優(yōu)質(zhì)錳礦資源，已經(jīng)被中國列入到緊缺的礦種。

截至2010年底，我國錳礦查明資源儲量89234.32萬噸，其中基礎(chǔ)儲量19515.64萬t，資源量69718.68萬t。2010年我國錳礦石新增查明資源儲量2376.4萬t，近幾年通過貴州錳礦、廣西錳礦整裝勘查新增資源量預(yù)計2億t。我國錳礦資源分布不平衡，截至2010年底，23個省市均查明有錳礦，主要分布在南方地區(qū)。

在現(xiàn)代工業(yè)中，錳及其化合物應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。其中鋼鐵工業(yè)是最重要的領(lǐng)域，用錳量占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%的錳用于其他工業(yè)領(lǐng)域，如化學(xué)工業(yè)（制造各種含錳鹽類）、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)境保護和農(nóng)牧業(yè)，等等。

簡介

礦物原料

錳是元素周期表中第四周期的第ⅦB族元素。在自然界中錳有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅶ價態(tài)，其中以Ⅱ和Ⅳ價態(tài)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。錳在地球巖石圈中以及硅酸鹽相的隕石中表現(xiàn)有強烈的親石性質(zhì)，但在巖石圈上部則有強烈的親氧性質(zhì)，錳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)，但錳并不親鐵。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?，F(xiàn)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、粉末狀集合體。顏色和條痕均為黑色。光澤和硬度視其結(jié)晶粗細和形態(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4～6，比重4.4～4.7。硬錳礦主要是外生成因，見于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(chǎn)出，在沉積錳礦床中多呈隱晶塊體，或呈鮞狀、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3～4，比重4.2～4.3。水錳礦既見于內(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。黑錳礦由內(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)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4.7～5.0。其他特征與黑錳礦相同。

(6)菱錳礦 三方晶系，晶體呈菱面體，通常為粒狀、塊狀或結(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3.5～4.5，比重3.6～3.7。由內(nèi)生作用形成的菱錳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錳礦大量分布于沉積錳礦床中。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，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3.5～4，比重3.9～4.1。硫錳礦大量在沉積變質(zhì)錳礦床中，是煉錳的礦物原料之一。

經(jīng)濟指標(biāo)

錳礦產(chǎn)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(chǎn)品的冶金部門、輕工部門和化工部門根據(jù)不同的用途對錳礦產(chǎn)品有不同的質(zhì)量要求。

（一）冶金工業(yè)對錳礦石的質(zhì)量要求

用于煉鋼生鐵、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(zhì)量要求

化學(xué)工業(yè)上主要用錳礦石制取二氧化錳、硫酸錳、高錳酸鉀，其次用于制取碳酸錳、硝酸錳和氯化錳等。化工級二氧化錳礦粉要求MnO2含量大于50%，制硫酸錳時，F(xiàn)e≤3%、Al2O3≤3%、CaO≤0.5%、MgO≤0.1%；制高錳酸鉀時，F(xiàn)e≤5%、SiO2≤5%、Al2O3≤4%。

天然二氧化錳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：Cu<0.01%、Ni<0.03%、Co<0.02%、Pb<0.02%。礦粉的粒度要小于0.12mm。

礦業(yè)簡史

錳礦物的利用歷史十分悠久，據(jù)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年前后新石器時代的仰韶文化（彩陶文化）時期。由于軟錳礦呈土狀，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(fā)現(xiàn)卻比較晚，到1774年才由瑞典礦物學(xué)家甘恩（J。G.Gahn）從軟錳礦中還原出了金屬錳。

錳在鋼鐵工業(yè)上的應(yīng)用是各國冶金學(xué)家?guī)资瓴恍概Φ慕Y(jié)果。1875年以后，歐洲各國開始用高爐生產(chǎn)含錳15%～30%的鏡鐵和含錳達80%的錳鐵。1890年用電爐生產(chǎn)錳鐵，1898年用鋁熱法生產(chǎn)金屬錳，并發(fā)展了電爐脫硅精煉法生產(chǎn)低碳錳鐵。1939年開始用電解法生產(chǎn)金屬錳。最早開采的錳礦山是美國田納西州惠特福爾德（Whitifeld）錳礦，始采于1837年，到1884年錳礦石年產(chǎn)量已達4萬t。印度也是開采錳礦較早的國家之一，始采于1892年。第一次世界大戰(zhàn)前，印度出口錳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)的錳礦石產(chǎn)量一直居世界領(lǐng)先地位。此外，開采錳礦石比較早的還有巴西、加納、澳大利亞、南非和加蓬等國。

我國錳礦的地質(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)錳礦，隨后于1897年和1907年又先后在湖南發(fā)現(xiàn)安仁、攸縣和常寧、耒陽錳礦；1910年發(fā)現(xiàn)廣西防城大直、欽州黃屋屯錳礦；1913年和1918年，前后發(fā)現(xiàn)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(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、江西等地做了大量錳礦地質(zhì)調(diào)查，初步了解了我國一些錳礦產(chǎn)地及其錳礦石質(zhì)量，探討了錳礦床的成因。

大規(guī)模的錳礦地質(zhì)勘查工作是在新中國成立以后。從1950年廣西工業(yè)廳對桂平木圭錳礦、華東地測處對南京棲霞錳礦、西南工業(yè)廳對貴州遵義錳礦進行勘查開始，經(jīng)過近50年廣大地質(zhì)工作者的努力，到1996年底，全國錳礦地質(zhì)勘查投入約6.8億元，機械巖心鉆探工作量約190多萬米，累計探明錳礦石6.48億t。

我國最早開采的錳礦山是湖北陽新錳礦，始采于1890年，后因質(zhì)量不佳，不久即行停采。陽新錳礦停采后，漢冶萍煤鐵廠礦公司為了解決錳礦原料，于1908年在湖南常寧曲潭設(shè)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(fā)現(xiàn)錳礦后，1914年即由新組建的裕?礦業(yè)公司負責(zé)開采，到1917年已初具規(guī)模，日產(chǎn)錳礦石百余噸，最高年產(chǎn)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（礦石品位不低于45%）。

據(jù)查閱資料表明，1949年以前全國曾開采過錳礦的地區(qū)有：湖北、湖南、廣西、廣東、江蘇、江西、福建、貴州、河北和遼寧。據(jù)不完全統(tǒng)計，從1912年到1945年的33年間，我國共開采錳礦石140萬t，年均產(chǎn)量4.2萬t，最高年產(chǎn)7.43萬t（1927年），主要集中于渝、黔、桂、湘、贛、遼、粵、蘇8個?。▍^(qū)），合計135.8萬t，約占全國總產(chǎn)量的96.8%，其中又以桂、湘兩地為最多，占全國總產(chǎn)量的65.4%。

2015年，貴州省地礦局103地質(zhì)大隊在銅仁市松桃苗族自治縣新發(fā)現(xiàn)了全隱伏的高地、普覺錳礦(整合)、桃子坪三個超大型錳礦床，其中普覺錳礦(整合)超大型錳礦床新探明錳礦資源量1.92億噸，堪稱亞洲第一。

選礦方法

我國錳礦絕大多數(shù)屬于貧礦，必須進行選礦處理。但由于多數(shù)錳礦石屬細?；蛭⒓毩Ｇ恫?，并有相當(dāng)數(shù)量的高磷礦、高鐵礦和共（伴）生有益金屬，因此給選礦加工帶來很大難度。我國常用的錳礦選礦方法為機械選（包括洗礦、篩分、重選、強磁選和浮選），以及火法富集、化學(xué)選礦法等。

1、洗礦和篩分

洗礦是利用水力沖洗或附加機械擦洗使礦石與泥質(zhì)分離。常用設(shè)備有洗礦篩、圓筒洗礦機和槽式洗礦機。

洗礦作業(yè)常與篩分伴隨，如在振動篩上直接沖水清洗或?qū)⑾吹V機獲得的礦砂（凈礦）送振動篩篩分。篩分可作為獨立作業(yè)，分出不同粒度和品位的產(chǎn)品供給不同用途使用。

2、重選

重選只用于選別結(jié)構(gòu)簡單、嵌布粒度較粗的錳礦石，特別適用于密度較大的氧化錳礦石。常用方法有重介質(zhì)選礦、跳汰選礦和搖床選礦。

我國處理氧化錳礦的工藝流程，一般是將礦石破碎至6～0mm或10～0mm，然后進行分組，粗級別的進行跳汰，細級別的送搖床選。設(shè)備多為哈茲式往復(fù)型跳汰機和6-S型搖床。

3、強磁選

錳礦物屬弱磁性礦物〔比磁化系數(shù)X=10×10-6～600×10-6cm3/g〕，在磁場強度Ho=800-1600kA/m（10000～20000oe）的強磁場磁選機中可以得到回收，一般能提高錳品位4%～10%。

由于磁選的操作簡單，易于控制，適應(yīng)性強，可用于各種錳礦石選別，錳礦選礦中占主導(dǎo)地位。各種新型的粗、中、細粒強磁機陸續(xù)研制成功。國內(nèi)錳礦應(yīng)用最普遍的是中粒強磁選機，粗粒和細粒強磁選機也逐漸得到應(yīng)用，微細粒強磁選機尚處于試驗階段。

4、重-磁選

國內(nèi)已新建和改建成的重-磁選廠有福建連城，廣西龍頭、靖西和下雷等錳礦。如連城錳礦重-磁選廠，主要處理淋濾型氧化錳礦石，采用AM-30型跳汰機處理30～3mm的洗凈礦，可獲得含錳40%以上的優(yōu)質(zhì)錳精礦，再經(jīng)手選除雜后，可作為電池錳粉原料。跳汰尾礦和小于3mm洗凈礦徑磨至小于1m后，用強磁選機選別，錳精礦品位要提高24%～25%，達到36%～40%。

5、強磁-浮選

采用強磁-浮選工藝僅有遵義錳礦。該礦是以碳酸錳礦為主的低錳、低磷、高鐵錳礦。

據(jù)工業(yè)試驗，磨礦流程采用棒磨-球磨機階段磨礦，設(shè)備規(guī)模均為φ2100mm×3000mm濕式磨礦機。強磁選采用shp-2000型強磁機，浮選機主要用CHF型充氣式浮選機。經(jīng)過多年生產(chǎn)的考驗，性能良好，很適合于遵義錳選礦應(yīng)用。強磁-浮選工藝流程試驗成功并在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，標(biāo)志著我國錳礦的深選已經(jīng)向前邁進了一大步。

6、火法富集

錳礦石的火法富集，是處理高磷、高鐵難選貧錳礦石一種分選方法，一般稱為富錳渣法。其實質(zhì)是利用錳、磷、鐵的還原溫度不同，在高爐或電爐中控制其溫度進行選擇性分離錳、磷、鐵的一種高溫分選方法。

我國采用火法富集已有近40年的歷史，1959年湖南邵陽資江鐵廠在9.4m3小高爐上進行試驗，并獲得初步結(jié)果。隨后，1962年上海鐵合金廠和石景山鋼鐵廠分別在高爐冶煉出富錳渣。1975年湖南瑪瑙山錳礦高爐不但煉出富錳渣，同時還在爐底回收了鉛、銀和生鐵（俗稱半鋼），為綜合利用提供依據(jù)。進入80年代以后，富錳渣生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，先后在湖南、湖北、廣東、廣西、江西、遼寧、吉林等地都發(fā)展了富錳渣生產(chǎn)。

火法富集工藝簡單、生產(chǎn)穩(wěn)定，能有效地將礦石中的鐵、磷分離出去，而獲得富錳、低鐵、低磷富錳渣，這種富錳渣一般含Mn35%～45%，Mn/Fe12～38，P/Mn<0.002，是一種優(yōu)質(zhì)錳系合金原料，同時也是一般天然富錳礦很難同時達到上述3個指標(biāo)的人造富礦。因此，火法富集對于我國高磷高鐵低錳難選礦而言，是很有前途的一種選礦方法。

7、化學(xué)選錳法

錳的化學(xué)選礦很多，我國進行了大量研究工作，其中試驗較多，較有發(fā)展前途的是：連二硫酸鹽法、黑錳礦法和細菌浸錳法。尚未付諸工業(yè)生產(chǎn)。

人體影響

錳是人體必需的微量元素之一。

人體所攝取的錳在腸道內(nèi)被吸收，主要分布在肌肉、腎臟和大腦內(nèi)。錳是人體內(nèi)多種酶的成分，在細胞代謝中起重要作用，與人體健康關(guān)系十分密切。

當(dāng)食物中錳攝入不足，食物中鈣、磷、鐵等成分過多干擾了錳的吸收，或消化道疾病干擾了錳吸收，可引起錳缺乏。錳缺乏時可引起下列病變：

①骨質(zhì)疏松，骨骼畸形，軟骨受損，中老年人出現(xiàn)疲勞乏力、腰酸背痛、牙齒早脫、易骨折；兒童生長發(fā)育遲緩、骨骼畸形。

②人體內(nèi)的過氧化物歧化酶具有抗衰老作用，此酶內(nèi)含有錳，當(dāng)錳缺乏時則無抗衰老作用。

③人體內(nèi)嚴(yán)重缺錳時可致不孕癥，甚至出現(xiàn)死胎、畸形兒等，男性雄性激素分泌減少。

④大腦正常功能的發(fā)揮需要錳，當(dāng)錳缺乏時可致智力減退，兒童多動癥，甚至誘發(fā)癲癇和精神分裂癥。

生理功能

1．可促進骨骼的生長發(fā)育。

2．保護細胞中細粒體的完整。

3．保持正常的腦功能。

4．維持正常的糖代謝和脂肪代謝。

5．可改善肌體的造血功能。

盈缺和健康

錳缺乏癥狀可影響生殖能力，有可能使后代先天性畸形，骨和軟骨的形成不正常及葡萄糖耐量受損。另外，錳的缺乏可引起神經(jīng)衰弱綜合癥，影響智力發(fā)育。錳缺乏還將導(dǎo)致胰島素合成和分泌的降低，影響糖代謝。

相關(guān)資料

錳中毒

錳是一種灰白色、硬脆、有光澤的金屬，錳廣泛存在于自然界中，土壤中含錳0.25%，茶葉、小麥及硬殼果實含錳較多。

接觸錳的作業(yè)有碎石、采礦、電焊、生產(chǎn)干電池、染料工業(yè)等。

錳是正常機體必需的微量元素之一，它構(gòu)成體內(nèi)若干種有重要生理作用的酶，正常每天從食物中攝入錳3-9毫克。

職業(yè)性錳中毒是由于長期吸入含錳深度較高的錳煙及錳塵而致，慢性錳中毒是職業(yè)錳中毒的主要類型。多見于錳鐵冶煉、電焊條的制造與電焊作業(yè)以及錳礦石的開采、粉碎或干電池的生產(chǎn)等作業(yè)的工人。

臨床表現(xiàn)：起病緩慢，發(fā)病工齡一般5-10年，也有工作20年以上無發(fā)病者，這可能與個體敏感有關(guān)，早期輕度表現(xiàn)有精神差、失眠、頭昏、頭痛、無力、四肢酸痛、記憶力減退等癥狀，有的人易激動、話多、好哭等情緒改變，常有食欲不好、惡心、流涎、上腹不適、性欲減退或陽萎、多汗等，四肢有時麻木、疼痛、兩腿沉重?zé)o力。

中度中毒除上述癥狀外，感覺兩腿發(fā)沉、苯拙、走路速度減慢、易于跌倒、語言不清、口吃、做精細動作困難。重度中毒以上癥狀加重，四肢僵直、說知含糊不清，下頜、唇、舌出現(xiàn)震顫；寫字試驗時字越寫越小，叫"書寫過小癥"；精神癥狀為自主的哭筆、記憶力減退、智能下降。

如被確診為慢性錳中毒，應(yīng)脫離錳作業(yè)，到醫(yī)院進行驅(qū)錳治療，驅(qū)錳藥有依地酸鈣、二巰基丁二酸鈉，神經(jīng)衰弱癥狀用中藥調(diào)節(jié)。

礦山開采、爆破、粉碎、篩選等過程用濕式作業(yè)，如水風(fēng)鉆進行鉆孔、水封爆破、噴霧降塵減少粉塵飛揚。車間采取機械通風(fēng)或自然通風(fēng)，減少空缺陷中錳塵濃度，焊劑、焊條、蓄電池生產(chǎn)過程中拌料、過篩等，采取密閉和吸塵裝置，避免錳塵飛揚。加強個人防護，載濾膜口罩，飯前注意清洗，預(yù)防性體檢，早發(fā)現(xiàn)早治療。

營養(yǎng)角度

錳廣泛分布于生物圈內(nèi)，但是人體內(nèi)含量甚微。成年人體內(nèi)錳的總量約為200-400μmol，分布在身體各種組織和體液中。骨、肝、胰、腎中錳濃度較高；腦、心、肺和肌肉中錳的濃度低于20nmol/g；全血和血清中的錳濃度分別為200nmol/L和20nmol/L。錳在線粒體中的濃度高于在細胞漿或其它細胞器中的濃度，所以線粒體多的組織錳濃度較高。

錳的發(fā)現(xiàn)

18世紀(jì)后半葉，瑞典化學(xué)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，便求助于他的好友、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。在1913年已經(jīng)知道錳是動物組織的成分之一，但從1931年才陸續(xù)在多種實驗動物中發(fā)現(xiàn)缺錳的表現(xiàn)，從而確認錳是動物的必需微量元素之一。

食物來源

谷類、堅果、葉菜類富含錳。茶葉內(nèi)錳含量最豐富。精制的谷類、肉、魚、奶類中錳含量比較少。動物性食物雖然含量不高，但吸收和存留較高，仍不失錳的良好來源。

代謝吸收

全部小腸都能吸收錳。錳的吸收是一種迅速的可飽和過程，很可能是通過一種高親和性、低容量的主動運輸系統(tǒng)和一個不飽和的簡單擴散作用完成的。錳的吸收機制有可能包括兩個步驟，首先是從腸腔攝取，然后是跨過黏膜細胞輸送，兩個動力過程同時進行。在吸收過程中錳、鐵與鈷競爭相同的吸收部位，三者中任何一個數(shù)量高都會抑制另外兩個的吸收。錳幾乎完全經(jīng)腸道排泄，僅有微量經(jīng)尿排泄。吸收的錳經(jīng)腸道的排泄非?？?。

生理功能

錳在體內(nèi)一部分作為金屬酶的組成成分，一部分作為酶的激活劑起作用。

生理需要

成年人的錳的適宜攝入量為3.5mg/d，最高可耐受攝入量為10mg/d。

工藝方法

1.洗礦和篩分

2.重選

3.強磁選

4.重-磁選

5.強磁-浮選

6.火法富集

7.化學(xué)選錳法