錳礦化學(xué)加工chemical processing of manganes mineral
錳礦已發(fā)現(xiàn)有十多種，重要的有軟錳礦(β和γMnO2)、菱錳礦（MnCO3礦）、硬錳礦（MnO·MnO2·nH2O)、褐錳礦(2MnO3·MnSiO3)等。
1659年，德國(guó)化學(xué)家J.R.格勞貝爾第一次用軟錳礦與硝石共熔得到綠色熔融體，溶于水后變成紅色，后來(lái)將綠色物質(zhì)稱(chēng)為錳酸鹽，紅色物質(zhì)稱(chēng)為高錳酸鹽。20世紀(jì)初，美國(guó)首先建成了固相氧化法生產(chǎn)高錳酸鉀的工業(yè)裝置。1918年G.D.范阿斯克拉勒和C.G.梅爾提出了硫酸錳電解制二氧化錳的方法。1960年蘇聯(lián)首先建成了液相氧化法生產(chǎn)高錳酸鉀裝置。中國(guó)于1952年開(kāi)始生產(chǎn)錳化合物。
加工方法 錳礦化學(xué)加工工藝分為酸法和堿法兩類(lèi)，工藝路線主要根據(jù)礦石中錳的存在形態(tài)及所制產(chǎn)品種類(lèi)來(lái)確定。如錳礦石中錳的價(jià)態(tài)以正二價(jià)存在，則多用酸法；若以正四價(jià)態(tài)存在，則多用堿法或先還原成正二價(jià)，再采用酸法。
?、倭忮i礦主要含錳成分是MnCO3，故多采用酸法。例如用硫酸分解菱錳礦，首先將礦石粉碎，選礦后加入硫酸得到硫酸錳溶液，經(jīng)過(guò)濾、精制（調(diào)節(jié)pH至7～8，以除去鈣、鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)）、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等處理，制得硫酸錳。軟錳礦含錳成分主要是二氧化錳（四價(jià)錳），為制造二價(jià)錳的化合物，首先要將精選后的錳礦粉在沸騰爐中進(jìn)行還原焙燒，使四價(jià)錳還原成二價(jià)錳，再用與酸法相同的工藝進(jìn)行加工，生成相應(yīng)酸的錳鹽如硝酸錳、氯化錳、硫酸錳。其中硫酸錳是主要的母體產(chǎn)品，由此可衍生出一系列錳化合物（見(jiàn)圖）。
2MnO2+4KOH+O2─→2K2MnO4+2H2O
典型的連續(xù)液相氧化法是在兩個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)的，在第一反應(yīng)器中，錳礦粉與氫氧化鉀、錳酸鉀水溶液在強(qiáng)烈攪拌下反應(yīng)，反應(yīng)式為：2MnO2+2K2MnO4+8KOH─→4K3MnO4+4H2O
在第二反應(yīng)器中用空氣將K3MnO4氧化成錳酸鉀，反應(yīng)式為：3K3MnO4+½O2+2H2O─→3K2MnO4+3KOH+½H2
堿法加工要求錳礦中的二氧化錳的含量一般為65％～75％，SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì)的含量越少越好，SiO2的含量應(yīng)低于5％，以減少堿耗。產(chǎn)品用途 二氧化錳、高錳酸鉀是錳化合物中重要產(chǎn)品，用途廣泛。其他還有：①硫酸錳主要用作微量元素肥料和制造其他錳化合物的原料。②一氧化錳主要用作微量元素肥料和制造干電池、涂料、漆的催干劑、有機(jī)合成的催化劑、玻璃著色劑等。③錳酸鉀主要用于制高錳酸鉀，也可作纖維的漂白劑、媒染劑、氧化劑。④硝酸錳用于制取二氧化錳，也可用作陶瓷器的著色劑、化學(xué)反應(yīng)的催化劑。⑤碳酸錳用于制取其他錳化合物，也用作鐵氧體的原料、顏料和涂料的催干劑、飼料添加劑及微量元素肥料等。⑥氯化錳用于燒磚退火時(shí)的染色，作為電池中電解質(zhì)的填充物、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中的防爆劑、有機(jī)物氯化的催化劑、油墨等的催化劑、飼料添加劑、纖維媒染劑、合金焊接助熔劑。⑦氫氧化錳主要用作陶瓷顏料。⑧次磷酸錳主要用作治療貧血癥的醫(yī)藥。⑨硫酸銨錳主要用于織物和木材的防火劑。⑩高錳酸銀和高錳酸鋅主要用于制藥。此外高錳酸銀是將一氧化碳氧化成二氧化碳的催化劑的主要成分。馬日夫鹽（磷酸錳鐵）是磷酸二氫錳、磷酸二氫鐵的水合結(jié)晶和游離磷酸的混合物、用于鋼的磷酸鹽化處理，在鋼的表面形成保護(hù)膜，防止鋼被腐蝕。
錳化合物對(duì)人體有害，如長(zhǎng)期吸入會(huì)引起呼吸道疾病及神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥，在生產(chǎn)和使用中應(yīng)注意防護(hù)。
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