一.锰及其用途

1774年，瑞典化学家和氯的发现者从软锰矿中发现了锰。当时，这种软锰矿俗称& ldquo锰& rdquo，Club Le用这个名字作为新元素的名字，即& ldquo锰& rdquo。它的化学符号是Mn，原子序数是25，是一种过渡金属。

锰是一种银灰色金属，很像铁，但比铁软。如果锰含有少量杂质& mdash& mdash或碳或硅，它变得非常硬和脆。然而，纯锰金属并没有被广泛使用，因为它比铁更容易生锈。在潮湿空的气体中，短时间内就变成灰色，失去光泽& mdash& mdash在表面上形成了一层氧化锰。况且锰的熔点比铁低，机械强度不如钢，价格也比钢贵很多。因此，人们几乎不生产金属锰，而是大量生产钢。

锰最重要的用途是制造合金& mdash& mdash锰钢。锰钢有一种奇怪而有趣的脾气:if 2.5 & mdash3.5%锰，那么准备好的低锰钢就跟玻璃一样脆，一敲就会碎。但是，如果添加超过13%的锰来制造高锰钢，它将变得既硬又韧。当高锰钢被加热到浅橙色时，它变得非常柔软，易于加工。另外，它没有磁性，不会被磁铁吸引。如今，锰钢被广泛用于制造钢厂、滚珠轴承、推土机和挖掘机的铲斗和其他经常磨损的部件，以及铁路轨道和桥梁。上海新建文化广场观众席屋顶采用新颖的网格结构，由数千根锰钢管焊接而成。长76m，宽138m的扇形大厅，中间没有一根柱子。因为采用锰钢作为结构材料，所以强度很大，用料也比其他钢材少。平均每平方米屋顶仅用45公斤锰钢。1973年，兴建的上海体育馆(可容纳18000人)也采用了锰钢作为网格屋盖的结构材料。军事上，高锰钢用于制造头盔、坦克装甲、穿甲弹弹头等。精炼锰钢时，将含锰60-70%的软锡矿与铁矿石混合。

除了锰钢，锰钢也是一种重要的锰合金，含锰30%，机械强度好。由84%的钢、12%的锰和4%的镍组成。孟佳一& rdquo合金(又称锰镍铜合金)，其电阻随温度变化很小，用于制造精密的电气仪器。

锰的重要化合物是二氧化锰。在自然界中，有大量的天然二氧化锰& mdash& mdash软锰矿自古以来人们就知道软锰矿。二氧化锰是一种黑色粉末。干电池里的黑色粉末是二氧化锰。二氧化锰能催化油的氧化，人们常将其添加到油漆中，以加快油漆的干燥速度。人们在制作玻璃时，往往会加入二氧化锰，因为它可以消除玻璃的绿色，使绿色玻璃无色透明。

锰的另一种重要化合物是高锰酸钾(俗称& ldquo氧化锰& rdquo)。高锰酸钾是一种紫色针状晶体。只要加一点点高锰酸钾，就足以让一大桶水变成紫色。高锰酸钾是一种强氧化剂，可以杀死细菌。公共场所的茶缸旁往往会有一桶紫色的消毒水，人们称之为& ldquo锰水& rdquo其实这是千分之一浓度的高锰酸钾溶液。但这种水不能在胃里喝，因为有催吐作用，医学上用作洗胃和催吐剂。在分析化学中，常使用高锰酸钾作为氧化剂，著名的高锰酸钾法就是用它作为化学分析的滴定剂。高锰酸钾还原后，往往变成二氧化锰。& ldquo锰水& rdquo用过之后，下面往往会有一些黑色的浆状物，就是二氧化锰。

另外，碳酸锰是一种重要的白色颜料，俗称& ldquo锰& rdquo在农业上，硫酸锰被用作种子发芽促进剂或as & ldquo锰肥& rdquo& mdash& mdash微量元素肥料

在动植物中，锰的含量一般不超过十万分之几。而红蚂蚁体内的锰含量高达万分之五，有些细菌甚至含有百分之几的锰。人体内的锰含量为百万分之四，大部分分布在心、肝、肾中。锰主要影响人体生长、血液形成和内分泌功能。

在自然界中，锰是分布广泛的元素之一，约占地壳总原子序数的十分之三。最重要的锰矿是软锰矿和软锰矿。海水中的锰含量虽然很少，但在海洋深处的淤泥中却高达千分之三。据预测，在不久的将来，人们将从海底开采锰矿。

二。电解锰和金属锰

炼锰主要有两种方法:热法(火法)和电解法(湿法)。热法(金属锰)纯度小于95 ~ 98%，而电解法(电解金属锰)制备纯金属锰，纯度可达99.7 ~ 99.9%以上。目前，电解生产已成为生产金属锰的主要方式。

电解锰是锰矿用酸浸出得到锰盐，然后送入电解槽进行电解的单质金属。外观似铁，呈不规则片状，硬而脆，一面光亮，一面粗糙，加工成粉末后呈银白色至棕色、银灰色；在空气体中易被氧化，遇稀酸溶解并置换出氢气，稍高于室温时分解水放出氢气。

三、电解锰的品牌和分类

电解锰按其锰和杂质含量分为四个等级(表1)。

四、电解锰的作用及其生产工艺

电解锰的纯度很高，其作用是增加合金材料的硬度。锰铜合金和锰铝合金应用广泛，这些合金中的锰可以提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。电解锰主要用于生产不锈钢。

有两种方法生产锰。一种是电解，产物是电解锰；另一种是用富锰矿和高硅锰硅合金，用电炉脱硅精炼法制成，产品叫金属锰。后者含有略低的锰(Mn 93% ~ 97%)和较高的铁(Fe-asymp；2.0%)。锰一般用作冶炼低碳优质钢的合金添加剂，或作为有色金属合金的合金化剂。必须根据产品要求，通过方案比较，对产品进行优化。设计规模主要根据矿石资源、电力供应和市场需求确定。目前电解锰多用于不锈钢。

工艺流程:常以含锰量低(Mn 20% ~ 23%)的碳酸锰矿为原料，经破碎、磨细成矿粉，随返出阳极液加入浸出槽。加入硫酸并通入蒸汽加热至沸腾，使矿粉中的锰浸出到溶液中，加入适量缓冲硫酸铵，在酸性矿浆中加入二氧化锰粉除铁，然后加入液氨或石灰乳使矿浆呈中性(pH 7)，固液分离除去残渣，加入硫化剂((CH3)2NCS2Na， 简称SDD)或二乙基二硫代氨基甲酸盐加入到滤液中进行提纯，使镍、钴、铁等离子体以硫化物形式沉淀，通过第二次固液分离除去硫化物渣，加入添加剂(SeO2或SO2:)，得到合格的电解液。 电解时，不断向电解槽中加入合格的电解液，通电电解一定时间(一般为24h)，然后取出装有电积锰的阴极板(同时放入干净的阴极板，使电解继续进行)。经过钝化、水洗、烘干，剥离金属锰，即为成品。当电解液穿过隔膜布进入阳极室时，通过假底溢出电解槽。这种溶液称为阳极液，收集后返回浸出槽浸出锰矿。

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