选氧化锰矿设备

选锰矿设备新技术让80%贫锰矿变废为宝 
     锰作为重要的矿产资源，除了被广泛应用于印染、造纸、电池等多个领域，还要用于补充土壤及饲料中的锰元素。但由于中国的锰矿80%以上是平均含锰低于 20%的贫矿，难以开发利用，因此大量的锰资源都要依靠进口。近日，选锰矿设备在开发利用锰资源方面取得突破性进展，选锰矿设备研发出以微生物还原法生产锰行业基础原材料，可以使大量已被废弃的贫锰矿得到开发利用。 
  用传统技术分解生产猛，必须使用含锰量25%以上的高品位锰矿为原料，并且要在800度高温下进行反应，能耗大，污染重。中科院最新研发的微生物还原浸出技术，可以充分利用含锰20%以下的低品位锰矿作原料，而且反应也是在常温下进行，能耗大幅度下降。 
  中科院生化工程国家重点实验室创新项目组长李浩然说：“ 我们利用选锰矿设备这项技术，可以将原来不能利用的低品位锰矿进行利用，每年可以利用掉60万吨左右。” 
    用原来的技术制造锰原料，我国高品位锰矿资源只能利用20年到30年，利用微生物还原技术后，我国现有的锰矿储量可以延续使用100年。由于能耗大幅降低，每吨的生产成本也能从原来的2000元人民币减少到1600元。
锰是一种灰色金属，质坚而脆，密度7.4，熔点1244℃，沸点2097℃。锰有四种同素异形体，晶体结构随温度而变化。α锰在710℃以下是稳定的，呈体心立方晶格；710℃以上转变为β锰，是稍复杂的立方形晶格；升温至1070℃就出现γ锰，是面心立方晶格；到了1140℃就转变为δ锰，又是体心立方晶格。金属锰在潮湿的氧气或空气中，象铁一样燃烧。锰在稀酸中溶解，形成二价的盐并产生氢气；在加热的情况下，锰与氟、氯、溴等气体发生反应。 
  在自然界中已知的含锰矿物约有150多种，分别属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类等。但含锰量较高的矿物则不多，常见的锰矿物主要有： 
  (1)软锰矿，四方晶系，晶体呈细柱状或针状，通常呈块状、粉末状集合体。颜色和条痕均为黑色。光泽和硬度视其结晶粗细和形态而异，结晶好者呈半金属光泽，硬度较高，而隐晶质块体和粉末状者，光泽暗淡，硬度低，密度在5左右。软锰矿主要由沉积作用形成，为沉积锰矿的主要成分之一。在锰矿床的氧化带部分，所有原生低价锰矿物也可氧化成软锰矿。软锰矿在锰矿石中是很常见的矿物，是炼锰的重要矿物原料。 
  (2)硬锰矿，单斜晶系，晶体少见，通常呈钟乳状、肾状和葡萄状集合体，亦有呈致密块状和树枝状。颜色和条痕均为黑色。半金属光泽。硬度4～6，密度4.4～4.7。硬锰矿主要是外生成因，见于锰矿床的氧化带和沉积锰矿床中，也是锰矿石中很常见的锰矿物，是炼锰的重要矿物原料。 
  (3)水锰矿，单斜晶系，晶体呈柱状，柱面具纵纹。在某些含锰热液矿脉的晶洞中常呈晶簇产出，在沉积锰矿床中多呈隐晶块体，或呈鲕状、钟乳状集合体等。矿物颜色为黑色，条痕呈褐色。半金属光泽。硬度3～4，密度4.2～4.3。水锰矿既见于内生成因的某些热液矿床，也见于外生成因的沉积锰矿床，是炼锰的矿物原料之一。 
  (4)黑锰矿，四方晶系，晶体呈四方双锥，通常为粒状集合体。颜色为黑色，条痕呈棕橙或红褐。半金属光泽。硬度5.5，密度4.84。黑锰矿由内生作用或变质作用而形成，见于某些接触交代矿床、热液矿床和沉积变质锰矿床中，与褐锰矿等共生，也是炼锰的矿物原料之一。 
  (5)褐锰矿，四方晶系，晶体呈双锥状，也呈粒状和块状集合体产出。矿物呈黑色，条痕为褐黑色。半金属光泽。硬度6，密度4.7～5.0。其他特征与黑锰矿相同。 
  (6)菱锰矿，三方晶系，晶体呈菱面体，通常为粒状、块状或结核状。矿物呈玫瑰色，容易氧化而转变成褐黑色。玻璃光泽。硬度3.5～4.5，密度3.6～3.7。由内生作用形成的菱锰矿多见于某些热液矿床和接触交代矿床；由外生作用形成的菱锰矿大量分布于沉积锰矿床中。菱锰矿是炼锰的重要矿物原料。 
  (7)硫锰矿，等轴晶系，常见单形有立方体、八面体、菱形十二面体等，集合体为粒状或块状。颜色钢灰至铁黑色，风化后变为褐色，条痕呈暗绿色。半金属光泽。硬度3.5～4，密度3.9～4.1。硫锰矿大量出现在沉积变质锰矿床中，是炼锰的矿物原料之一。 
  金属锰的冶炼方法有电炉熔炼法、铝热还原法和电解法。锰主要用于炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用作生产高温合金、不锈钢、有色金属合金和低碳高强度钢的添加剂；其中绝大部分用于生产铝锰合金、不锈钢和不锈钢焊条等。二氧化锰是制造干电池的重要原料。 
  我国锰矿资源分布不平衡，矿床规模多为中、小型，矿石质量较差且以贫矿为主，矿石物质组分复杂，矿床多属沉积或沉积变质型，开采条件复杂。我国现已查明的锰矿区分布于全国21个省、市、自治区，其中以广西和湖南最为重要，其次是贵州、云南、四川、辽宁、湖北和陕西。我国锰矿储量比较集中的地区有8个：(1)桂西南地区，包括大新、靖西、天等、德保、扶绥等县。(2)湘、黔、川三角地区，包括湖南花垣、贵州松桃、四川秀山等地区。(3)贵州遵义地区，包括遵义市和遵义县。(4)辽宁朝阳地区。(5)滇东南地区，包括砚山、文山、建水、石屏、蒙自、开远和个旧等县（市）。(6)湘中地区，包括宁乡、益阳、湘潭、湘乡、邵阳、邵东、新邵、桃江、涟源县（市）。(7)湖南永州－道县地区，主要有永州东湘桥和道县后江桥两个锰矿。(8)陕西汉中-大巴山地区，包括陕西的汉中、西乡、紫阳、宁强、镇巴和四川的城口等县（市）。以上8个地区的保有锰矿储量占全国总保有储量的82%，是我国锰矿业的重要原料基地。
选锰矿设备新技术让80%贫锰矿变废为宝
     锰作为重要的矿产资源，除了被广泛应用于印染、造纸、电池等多个领域，还要用于补充土壤及饲料中的锰元素。但由于中国的锰矿80%以上是平均含锰低于 20%的贫矿，难以开发利用，因此大量的锰资源都要依靠进口。近日，选锰矿设备在开发利用锰资源方面取得突破性进展，选锰矿设备研发出以微生物还原法生产锰行业基础原材料，可以使大量已被废弃的贫锰矿得到开发利用。
　　用传统技术分解生产猛，必须使用含锰量25%以上的高品位锰矿为原料，并且要在800度高温下进行反应，能耗大，污染重。中科院最新研发的微生物还原浸出技术，可以充分利用含锰20%以下的低品位锰矿作原料，而且反应也是在常温下进行，能耗大幅度下降。
　　中科院生化工程国家重点实验室创新项目组长李浩然说：“ 我们利用选锰矿设备这项技术，可以将原来不能利用的低品位锰矿进行利用，每年可以利用掉60万吨左右。”
    用原来的技术制造锰原料，我国高品位锰矿资源只能利用20年到30年，利用微生物还原技术后，我国现有的锰矿储量可以延续使用100年。由于能耗大幅降低，每吨的生产成本也能从原来的2000元人民币减少到1600元。
锰是一种灰色金属，质坚而脆，密度7.4，熔点1244℃，沸点2097℃。锰有四种同素异形体，晶体结构随温度而变化。α锰在710℃以下是稳定的，呈体心立方晶格；710℃以上转变为β锰，是稍复杂的立方形晶格；升温至1070℃就出现γ锰，是面心立方晶格；到了1140℃就转变为δ锰，又是体心立方晶格。金属锰在潮湿的氧气或空气中，象铁一样燃烧。锰在稀酸中溶解，形成二价的盐并产生氢气；在加热的情况下，锰与氟、氯、溴等气体发生反应。
　　在自然界中已知的含锰矿物约有150多种，分别属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类等。但含锰量较高的矿物则不多，常见的锰矿物主要有：
　　(1)软锰矿，四方晶系，晶体呈细柱状或针状，通常呈块状、粉末状集合体。颜色和条痕均为黑色。光泽和硬度视其结晶粗细和形态而异，结晶好者呈半金属光泽，硬度较高，而隐晶质块体和粉末状者，光泽暗淡，硬度低，密度在5左右。软锰矿主要由沉积作用形成，为沉积锰矿的主要成分之一。在锰矿床的氧化带部分，所有原生低价锰矿物也可氧化成软锰矿。软锰矿在锰矿石中是很常见的矿物，是炼锰的重要矿物原料。
　　(2)硬锰矿，单斜晶系，晶体少见，通常呈钟乳状、肾状和葡萄状集合体，亦有呈致密块状和树枝状。颜色和条痕均为黑色。半金属光泽。硬度4～6，密度4.4～4.7。硬锰矿主要是外生成因，见于锰矿床的氧化带和沉积锰矿床中，也是锰矿石中很常见的锰矿物，是炼锰的重要矿物原料。
　　(3)水锰矿，单斜晶系，晶体呈柱状，柱面具纵纹。在某些含锰热液矿脉的晶洞中常呈晶簇产出，在沉积锰矿床中多呈隐晶块体，或呈鲕状、钟乳状集合体等。矿物颜色为黑色，条痕呈褐色。半金属光泽。硬度3～4，密度4.2～4.3。水锰矿既见于内生成因的某些热液矿床，也见于外生成因的沉积锰矿床，是炼锰的矿物原料之一。
　　(4)黑锰矿，四方晶系，晶体呈四方双锥，通常为粒状集合体。颜色为黑色，条痕呈棕橙或红褐。半金属光泽。硬度5.5，密度4.84。黑锰矿由内生作用或变质作用而形成，见于某些接触交代矿床、热液矿床和沉积变质锰矿床中，与褐锰矿等共生，也是炼锰的矿物原料之一。
　　(5)褐锰矿，四方晶系，晶体呈双锥状，也呈粒状和块状集合体产出。矿物呈黑色，条痕为褐黑色。半金属光泽。硬度6，密度4.7～5.0。其他特征与黑锰矿相同。
　　(6)菱锰矿，三方晶系，晶体呈菱面体，通常为粒状、块状或结核状。矿物呈玫瑰色，容易氧化而转变成褐黑色。玻璃光泽。硬度3.5～4.5，密度3.6～3.7。由内生作用形成的菱锰矿多见于某些热液矿床和接触交代矿床；由外生作用形成的菱锰矿大量分布于沉积锰矿床中。菱锰矿是炼锰的重要矿物原料。
　　(7)硫锰矿，等轴晶系，常见单形有立方体、八面体、菱形十二面体等，集合体为粒状或块状。颜色钢灰至铁黑色，风化后变为褐色，条痕呈暗绿色。半金属光泽。硬度3.5～4，密度3.9～4.1。硫锰矿大量出现在沉积变质锰矿床中，是炼锰的矿物原料之一。
　　金属锰的冶炼方法有电炉熔炼法、铝热还原法和电解法。锰主要用于炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用作生产高温合金、不锈钢、有色金属合金和低碳高强度钢的添加剂；其中绝大部分用于生产铝锰合金、不锈钢和不锈钢焊条等。二氧化锰是制造干电池的重要原料。
　　我国锰矿资源分布不平衡，矿床规模多为中、小型，矿石质量较差且以贫矿为主，矿石物质组分复杂，矿床多属沉积或沉积变质型，开采条件复杂。我国现已查明的锰矿区分布于全国21个省、市、自治区，其中以广西和湖南最为重要，其次是贵州、云南、四川、辽宁、湖北和陕西。我国锰矿储量比较集中的地区有8个：(1)桂西南地区，包括大新、靖西、天等、德保、扶绥等县。(2)湘、黔、川三角地区，包括湖南花垣、贵州松桃、四川秀山等地区。(3)贵州遵义地区，包括遵义市和遵义县。(4)辽宁朝阳地区。(5)滇东南地区，包括砚山、文山、建水、石屏、蒙自、开远和个旧等县（市）。(6)湘中地区，包括宁乡、益阳、湘潭、湘乡、邵阳、邵东、新邵、桃江、涟源县（市）。(7)湖南永州－道县地区，主要有永州东湘桥和道县后江桥两个锰矿。(8)陕西汉中-大巴山地区，包括陕西的汉中、西乡、紫阳、宁强、镇巴和四川的城口等县（市）。以上8个地区的保有锰矿储量占全国总保有储量的82%，是我国锰矿业的重要原料基地。