 |
| 软锰矿 |
简介编辑本段回目录
 |
| 软锰矿 |
二氧化锰用于干电池、玻璃和陶瓷的着色剂、制锰等。天然存在的二氧化锰是软锰矿。它是强氧化剂，不能与有机物或其他还原性物质如硫、硫化物、磷化物等一起加热或摩擦。二氧化锰可用于制造干电池和涂料；在搪瓷、玻璃釉药、陶瓷等方面做黑色或紫色颜料；在橡胶工业中用作催化剂；加在含铁玻璃中可去掉绿色；还可制锰化合物。软锰矿一种重要的无机盐工业产品。黑色或灰黑色晶体或无定形粉末。不溶于水，高温下与碳反应生成金属锰。是两性物质，具有良好的吸附性能和较强的氧化能力。
性质与结构编辑本段回目录
 |
| 软锰矿 |
MnO2具有α(四方)、β(四方)、γ(斜方)三种变体。软锰矿即β-MnO2。常含少量吸附水。碱或碱土金属、Fe2O3、SiO2等可作为混入物存在。四方晶系，a0=0.439nm，c0=0.286nm；Z=2。金红石型结构。复四方双锥晶类，D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶体成柱状或近等轴状，但少见。有时呈针状、棒状、放射状集合体，也有呈烟灰状者。
钢灰色至黑色，表面常带浅蓝的金属锖色。条痕蓝黑至黑色，其它锰的氧化物则常具褐至褐黑色条痕。半金属光泽；不透明。解理完全。断口不平坦。硬度显晶者6~6.5；隐晶或块状集合体可降至1~2，能污手。性脆。相对密度4.7~5.0。
高价锰的氧化物主要见于沿岸相的沉积锰矿床和风化矿床中。在矿床氧化带和岩石风化壳，可形成风化成因的锰帽，最主要矿物是硬锰矿、软锰矿及锰铁矿等。低价锰矿物在氧化带可变为在氧化环境下最稳定的软锰矿。以其晶形、解理、条痕和硬度与其它黑色锰矿物相区别。重要的锰矿石矿物。
其他分类编辑本段回目录
 |
| 软锰矿 |
(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，比重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，亦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，比重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，比重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，亦是炼锰的矿物原料之一。
 |
| 软锰矿 |
(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，比重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，比重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。
工业应用编辑本段回目录
 |
| 软锰矿 |
环保应用编辑本段回目录
 |
| 软锰矿 |
反应原理
软锰矿中主要成分是二氧化锰，二氧化锰是强氧化剂，在酸性溶液中具有较强的氧化性，而SO2在水溶液中具有较强的还原性，从它们的标准电极电位可以看出，用软锰矿浆来吸收工业废气中SO2，会发生比较完全的氧化还原反应。根据《热力学数据》手册计算得ΔGθ＝－190kJ/mol，Kθ＝1．13×1034，可以看出反应(5)不仅能自发进行，而且可进行得较完全。从动力学观点来看，用软锰矿浆液来吸收工业废气中的SO2，反应是比较容易进行的，因为整个吸收过程在气、液、固三相内进行，由于吸收塔内加入了大量的填料，可使气液接触面积增大，从而使MnO2和SO2的反应有较好的动力学条件。
实验条件及方法
1.实验原料
烟气：利用SO2钢瓶气和空压机在缓冲瓶内配置成一定SO2浓度的模拟烟气。
软锰矿浆：将100～160目的软锰矿粉直接用清水配置而成。
2.实验方法
在实验室条件下，采用小型填料吸收塔吸收SO2烟气。
实验分析
1.对比实验一：验证最佳条件
将软锰矿吸收SO2废气的工艺条件确定在液固比为8∶1，鼓风量为300L/h，吸收温度为40℃(即由正交表所确定的最佳工艺条件)。试验结果：SO2吸收率为95．7％，大于正交表上的9次试验中的任意一次，因此可视为最佳工艺条件。
2.对比实验二：不同软锰矿的影响将软锰矿浆的品位由41．68％降低到25％，工艺条件确定在液固比为8∶1，鼓风量为300L/h，吸收温度为40℃(即由正交表所确定的最佳工艺条件)。试验结果：SO2吸收率为91．74％。由此可知，该工艺条件对于采用低品位软锰矿浆液作为吸收剂效果也很好。
结 论
1.试验结果证明，用软锰矿浆吸收工业废气中的SO2，在技术上是可行的，SO2吸收率可达到90％以上。
2.用软锰矿浆吸收工业废气中的SO2方法比传统方法(如石灰—石膏法、双碱法、氨液吸收法)的社会经济效益好，副产品价值高。
