关于氧化锰矿物的几个研究。
锰矿石(氧化锰碳酸锰)的选矿方法
锰矿石（氧化锰、碳酸锰）的选矿方法(一)氧化锰矿石以风化矿床的次生氧化锰矿石为主，还有某些沉积型和热液型矿床的原生和次生氧化锰矿石。
矿石中锰矿物主要是硬锰矿、软锰矿和水锰矿等;脉石主要是硅酸盐矿物，也有碳酸盐矿物;常伴生铁、磷和镍、钴等成分。
氧化锰矿石的选矿方法以重选为主。
风化型氧化锰矿石常含大量矿泥和粉矿，生产上采用洗矿一重选方法。
原矿经洗矿除去矿泥，所得的净矿，有的可以作为成品矿石，有的需要用跳汰和摇床等再选。
洗矿溢流有时也需要用重选或强磁选等方法进一步回收。
有的沉积型原生氧化锰矿石，由于开采贫化，生产上采用了重介质和跳汰重选剔除脉石，得到块状精矿。
含铁氧化锰矿石中，铁矿物主要是褐铁矿。
铁与锰难以用重选、浮选或强磁选分离，需要采用还原焙烧磁选方法。
工业上已采用了洗矿一还原焙烧磁选一重选流程。
(二)碳酸锰矿石沉积型碳酸锰矿石中，主要锰矿物是菱锰矿、钙菱锰矿、含锰方解石和菱锰铁矿等;脉石有硅酸盐和碳酸盐矿物;也常伴生硫和铁等杂质。
矿石一般比较复杂，锰矿物嵌布粒度细到几微米，不易解离，往往难于得到较高的精矿品位。
碳酸锰矿石选矿生产实践较少，研究了强磁选、重介质选矿和浮选等方法。
有的沉积型含硫碳酸锰矿石，工业：上采用了炭质页岩、黄铁矿和锰矿物的顺序优先浮选流程。
有的热液型含铅锌碳酸锰矿石，采用了浮选一强磁选流程。
某些含硫富锰矿石，锰矿物主要是硫锰矿，可以采用焙烧方法除硫。
有的富碳酸锰矿石生产上也采用焙烧方法，除去挥发成分，得到成品矿石。
氧化锰和碳酸锰矿石中都含有一些难选矿石，锰与铁、磷或脉石紧密共生，嵌布粒度极细，难以分选，可以考虑用冶炼方法处理。
例如，处理高磷高铁锰矿石的富锰渣法，生产活性二氧化锰的硝酸浸出法和生产金属锰的电解法等均已有工业生产。
此外，还在研究连二硫酸钙法和细菌浸出法等。
深海铁锰结核中氧化锰矿物
深海铁锰结核中氧化锰矿物
摘要：
一、深海铁锰结核的背景介绍
1.深海铁锰结核的概念与特点
2.深海铁锰结核的分布与形成原因
二、氧化锰矿物的性质与特点
1.氧化锰矿物的化学成分与分类
2.氧化锰矿物的晶体结构与形态
3.氧化锰矿物的物理性质与应用领域
三、深海铁锰结核中氧化锰矿物的提取与利用
1.提取方法与技术的发展
2.氧化锰矿物的应用领域及其价值
3.深海铁锰结核资源开发对环境的影响与应对措施
四、我国深海铁锰结核中氧化锰矿物的研究现状与展望
1.我国深海铁锰结核研究的发展历程
2.我国深海铁锰结核中氧化锰矿物提取与利用的现状
3.我国深海铁锰结核中氧化锰矿物研究的未来发展趋势与挑战
正文：
深海铁锰结核中氧化锰矿物是一种重要的矿产资源，具有广泛的应用前景。
本文首先介绍了深海铁锰结核的背景知识，包括其概念、特点以及分布与形成原因。
接着，详细阐述了氧化锰矿物的性质与特点，包括其化学成分、晶
体结构、形态以及物理性质与应用领域。
在此基础上，本文进一步探讨了深海铁锰结核中氧化锰矿物的提取与利用方法，以及提取技术的发展、应用领域及其价值，同时分析了深海铁锰结核资源开发对环境的影响与应对措施。
氧化锰矿物
氧化锰矿物
氧化锰矿物是一种锰（Mn）的矿物，其表面发生的化学反应会导致锰氧化，氧化锰矿
物的形成。
氧化锰矿物主要以锰（Mn）和氧（O）相互结合形成，其性质是非常稳定且常常很难彻底被分解。
氧化锰矿物是一种常见的矿物，多分布在氧气富集的环境中。
氧化锰矿物可以在地表、地下深处、海底、火山口附近等地方发现。
氧化锰矿物通常具有黑色、棕色、红色、黄色等颜色，其形态多样，包括块状、晶体状、粉末状等。
氧化锰矿物的主要类型包括锰砂矿、锰铁矿、锰钙矿、锰钾矿等。
锰砂矿是一种含有高浓度锰的粉状或颗状物质，常常用于工业中的制铁和电池制造。
锰铁矿是一种含有高浓度锰和铁（Fe）的结晶状物质，常常作为某些金属锰、钢铁、合金
中的添加剂。
锰钙矿是一种含有锰、钙（Ca）以及氧的化合物，可以用于制造陶瓷、玻璃、化肥等。
锰钾矿则是一种含有锰、钾（K）以及氧的化合物，可以用于制造防火材料、油漆等。
氧化锰矿物的成分和形态对不同的应用有很大的影响。
例如，高浓度的锰砂矿可以用
于铁制造和电池制造，而含有铁和锰的锰铁矿可以用作金属合金的添加剂。
不同的氧化锰
矿物可以用于不同的行业，例如陶瓷、玻璃、研磨、化肥、防火材料等。
同时，氧化锰矿物也具有重要的环境意义。
氧化锰矿物可以吸收和催化存在水中的有
机和无机物质，从而使这些物质得以分解或稳定。
氧化锰矿物也可以净化水源，从而有利
于水源的保护和管理。
总之，氧化锰矿物是一种具有广泛应用价值和重要环境意义的矿物。
我们需要更加深
入地了解氧化锰矿物的成分、性质和应用，从而更好地利用和管理这一宝贵的自然资源。
桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析
桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析桂东北地区是我国南方的一个特殊地区，因其特殊的地质构造和富含矿产资源而备受关注。
其中，氧化锰矿是该地区最为重要的矿产资源之一。
本文将从桂东北氧化锰矿的成矿特征和找矿潜力两个方面进行分析。
桂东北氧化锰矿的成矿特征主要表现在以下四个方面：一、岩性条件氧化锰矿主要出现在地层中的灰岩、白云岩和膏盐岩等碳酸盐岩中，因此矿床的形成受到了岩性条件的制约。
桂东北地区是我国南方著名的喀斯特地貌区，盛产碳酸盐岩。
因此在该地区发现了大量富含氧化锰矿床的碳酸盐岩地层，这为氧化锰矿的开发提供了丰富的资源条件。
二、构造条件氧化锰矿床的形成与构造活动密切相关，主要分布在受大规模构造活动影响较大的成矿带上。
桂东北地区位于华南地区的金广地震带上，该带是我国南方最活跃的地震带之一，从而带动了地质构造活动的强烈运动，为本地区氧化锰矿矿床的形成提供了有利的构造条件。
三、化学成因氧化锰矿床的成因主要是由海水中的溶解态锰沉积到海底后经历一系列作用而成，关键作用是氧化作用。
在成矿过程中，矿床围岩中的水为氧化锰矿提供了充足的可溶性锰离子，而降雨水能够将这些离子运输到下部的深度，促进氧化反应的进行。
桂东北地区是南方地区降雨较为充沛的地区，为氧化锰矿的成矿提供了充足的水。
四、地质特征氧化锰矿矿床具有坚硬、耐磨的特点，因而在地质上表现为石灰岩中存在大量坚硬的锰矿物，如钾锰矿、菱锰矿等。
此外，在含锰矿床的地区，常常存在富含钙的矿物，如白云石、方解石等，这些矿物可以与锰矿物共同成为富锰矿的构成成分。
总体来说，桂东北地区氧化锰矿的成矿特征主要表现为岩性和构造条件的制约、化学成因和地质特征等方面，这些共同为该地区氧化锰矿的形成提供了有利条件。
在找矿潜力方面，桂东北地区具有很大的发现氧化锰矿潜力。
其主要原因可以从以下三个方面进行分析。
一、矿床的大规模分布桂东北地区的矿产资源以氧化锰矿为主，其直接构成了地区的经济基础，预计储量达到5000万吨。
锰银氧化矿选冶工艺的研究现状及进展
锰银氧化矿选冶工艺的研究现状及进展锰银氧化矿是一种常见的锰矿石资源，其选冶工艺的研究一直备受矿业工作者的关注。
本文从研究现状和进展两个方面，对锰银氧化矿选冶工艺的研究进行综述。
1、研究现状近年来，国内外研究者对锰银氧化矿的选冶工艺进行了广泛而深入的研究。
其中，选矿工艺、浮选工艺、磁选工艺、重选工艺等工艺路线均获得了较大的进展。
选矿工艺方面，国内外研究者主要采用重选、浮选和磁选的组合工艺流程。
例如，在重力选矿方面，国内研究者发现斜板振动器在锰银氧化矿选矿中的应用效果十分显著；在浮选方面，利用药剂改进、搅拌强化等方法，可提高银与矿物的回收率和浮选效率；在磁选方面，一些新型强磁分离装置的应用，使得磁选工艺的回收率获得了较大提高。
2、研究进展近年来，随着研究者对锰银氧化矿的深入理解和对工艺技术的不断改进，新增了一些新的工艺路线，如直接酸浸法、氯化焙烧法、转化炉冶炼法等。
这些工艺路线在提高矿石的回收率和质量、降低选冶成本等方面均取得了显著效果。
直接酸浸法在锰银氧化矿选冶领域的应用是一个比较新的选择，其主要思路是将选矿、浮选等工艺省去，直接采用浸出方式获得锰银的成品。
氯化焙烧法是近年来锰银氧化矿选冶研究的热点之一。
这种工艺路线主要是将煤粉和焙烧氯化剂一起混合加入到矿石中，在氯化气氛下进行焙烧和氯化反应，使得银与矿物进行分离，从而达到提高银的回收率和获得高质量的产物的目的。
转炉冶炼法主要是利用高炉废铁等材料进行还原冶炼，将锰银矿中的银还原为金属银，从而实现银的回收和利用。
综上所述，锰银氧化矿选冶工艺的研究在不断深化和改进，相信随着技术的不断进步和应用的不断推广，锰银氧化矿选冶的效率和质量将会得到进一步提高。
锰的氧化实验及动力学分析
锰的氧化实验及动力学分析
近年来，锰的氧化受到越来越多科学家的关注，氧化锰主要是指将纯净的金属
锰的元素暴露在含氧的环境中，催化氧化反应，生成锰氧化物的化学反应过程，并且这一化学反应过程有一定的动力学特性。
从实验上来看，当锰进入反应器时，锰元素在氧介质中能够发生受活性质的氧
化反应，观察发现，这种反应器初始的反应速率受温度影响，温度的升高，反应的速率也随之上升，而有限的反应溶液温度限制，反应的速率也会随着反应温度的升高而放缓，最终停止反应，当温度降低时，反应也会减缓，最终临界性进入停止反应状态，大量的锰氧化物便会在反应器中形成。
从此动力反应动力学分析来看，关于氧化锰过程的反应率常数可以用单步反应
速率常数k和准应变值（α）来描述，它符合一种独立的快速机制，也就是说在反应中，激发的能量完全由锰的单质内部而来，并且经过实验发现，活化能的值具备一定的的温度依赖性。
总的来看，锰的氧化及动力学分析是一项研究非常有价值，重要的实验发现大
量的反应特性，研究者们可以深入分析反应电子动力学机理，为针对锰氧化反应优化催化剂以及分析研究各种具有重大氧化作用的催化剂，把握一个完整的实验过程，逐步完善反应动力学和机制建议，进一步提高该领域的研究进度和质量。
广西某地氧化锰矿的选矿试验研究
裂隙充 填呈细 脉状穿插 与 胶态 硬 锰矿 中 ， 宽 ０ ０ 脉 ．２ ００ ．５ｍｍ， 软锰矿在 矿 石 中也 常呈 ３～５ｍｍ 的集
多孑 状 、 窝状构 造 ： 体状 的硬锰 矿 中可见 到 Ｌ 蜂 胶 此构 造 ， 状多被 粘 土矿物充 填 。 孔
０． ２ ８
０．５ ０
Ｓ０ ｒ
Ｃｒ Ｏ３ ２
Ｖ２ Ｏ５
ＯＯ ．２
０． Ｏ１
０． ４ ０
原 矿 大部 分 为 较硬 的碎 块 和 松 软 土状 小 团块 、 团粒 ， 碎块 较 大 的为 ６ ０ｍｍ， 小 的 为 ２ 较 ０ｍｍ， 的 有
Ｆ ｅ
ＣＬ １ Ｏ Ｂａ Ｏ
铁锰凝胶
偏 锰 酸 矿 辉 石
４
５ ２
长石
粘 土 矿 物 其他
ｌ Ｏ
４ １
１ ）矿石 的结构
注： 土矿物中包括 高岭石 、 云母、 泥 石等 ， 他包 括磷灰 粘 绢 绿 其
石、 锆英石 、 碳酸盐矿物等。
胶状 （ 放射状球粒） 结构： 硬锰矿主要呈此结构 ， 在球 粒 中混杂有 少量 鳞 片状 的软锰 矿 、 水锰矿 。 隐 晶质 的凝胶 结构 ： 主要 由铁 、 锰组成凝 胶 或锰
％
含量
３ ７ １
绢云母 ： 细 鳞 片 状 集 合 体 ， 泥 石 呈 微 叶 片 呈 绿
含量
８ 】 ６
矿物名称
石英 赤 铁 矿 及 渴铁 矿
状， 锆英 石 、 灰石 、 磷 高岭石 、 酸盐类 矿物等 均呈微 碳 粒状 零 星分 布或偶 尔可见 。
氧化锰化合价
氧化锰化合价⼀、引⾔氧化锰，化学式为MnO，是⼀种常⻅的锰氧化物。
它在⾃然界中以矿物形式存在，并⼴泛⽤于各种⼯业和科技应⽤中。
氧化锰的化合价是⼀个重要的化学概念，对于理解其性质和⽤途⾄关重要。
本⽂将对氧化锰的化合价进⾏深⼊探讨。
⼆、氧化锰的化合价在氧化锰中，锰的化合价是+2。
这表示在氧化锰分⼦中，每个锰原⼦与两个氧原⼦结合，每个氧原⼦都是-2价。
这个化合价配置使得每个锰原⼦贡献两个电⼦来形成稳定的化合物。
三、影响氧化锰化合价的因素1.温度和压⼒：温度和压⼒的变化可以影响物质的电⼦结构和化学键的稳定性，从⽽影响化合价。
然⽽，对于氧化锰来说，这种影响通常较⼩。
2.杂质和缺陷：在制备和存储过程中，氧化锰可能暴露在各种杂质和缺陷中，这些因素也可能对其化合价产⽣⼀定的影响。
3.相变：在某些条件下，氧化锰可能会经历相变，从⼀种晶相转变为另⼀种晶相。
这种相变可能会影响其化合价。
四、氧化锰化合价的意义1.性质决定：化合价决定了氧化锰的性质，包括其物理性质（如颜⾊、密度、硬度等）和化学性质（如稳定性、反应性等）。
了解化合价有助于理解其性质，从⽽更好地应⽤。
2.合成与应⽤：在合成过程中，控制锰元素的化合价对于制备所需的材料⾄关重要。
了解化合价有助于指导实验设计和产品优化。
此外，化合价还影响了氧化锰的⽤途，如作为催化剂、颜料或电池材料等。
3.理论研究：从理论上讲，化合价的概念对于理解化学键的本质和电⼦云的分布具有重要意义。
深⼊研究化合价有助于推动化学理论的发展。
4.环保与安全：在环保领域，了解氧化锰的化合价有助于评估其对环境和⽣态的影响。
在安全⽅⾯，了解化合价有助于评估潜在的危害和制定相应的安全措施。
5.⼯业⽣产：在⼯业⽣产中，控制原料的化合价对于保证产品质量和产量具有重要意义。
了解氧化锰的化合价有助于优化⽣产⼯艺，降低成本和提⾼效率。
6.学术研究：在学术研究领域，氧化锰的化合价是⼀个值得深⼊探讨的科学问题。
通过研究化合价的变化规律和影响因素，有助于推动相关学科的发展和进步。
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↑ Measured Intensity
PDF是一种总散射技术，包括布拉 格衍射和漫散射。它通过探测样品 中原子间的距离研究其局域和中、 长程结构 (50 Å)。
Pair Distribution
Function G(r)
G(r) = 4πr[ρ(r)-ρ0]
I(Q)↑
Fourier Transform
—
—
—
781.0
15.90
—
水钠锰矿Mn 2p3/2的多峰拟合图谱 a:HB;b:CoB5;c: CoB10;d: CoB20
各样品的Mn 2p3/2的多峰拟合结果
样品
Mn2+(At.%) Mn3+(At.%) Mn4+(At.%)
Mn AOS
HB
1.20
CoB5
1.52
CoB10
2.17
CoB20
Science
13
1. Co与水钠锰矿的相互作用
结果与分析
1）元素组成、比表面积
样品
HB CoB5 CoB10 CoB20
元素含量 （wt.%）
Mn
Co
K
52.74
0
8.36
51.26
3.46
8.25
48.85
6.23
8.20
45.68
10.72
7.98
Co/Mn
0 0.06 0.12 0.22
SSA (m2/g)
Pb2+/Zn2+吸附与As(III)氧化实验
BSRF
同步辐射 (XAS) (BSRF, 北京同步辐射装置) APS 高能X射线总散射 (PDF) (APS, 美国阿贡国家实验室)
PDF analysis of total (Bragg + Diffuse) Scattering
Q = 4πsinθ/λ
PDF Refineme
nt
Q (Å-1) S(Q) = 1 + [Icoh(Q) - ∑ci|fi(Q)|2]/ |∑cifi(Q)|2
FT: G(r) = (2/π) ∫ Q[S(Q) – 1]sin(Qr)dQ
6-line
r (Å)
ferrihydrite
Michel et al. (2007)
3×3 4:5 Shen et.al, 1993
2. 层状构造
水钠锰矿
层间：水合Na+
锂硬锰矿
Al, Li-(OH)6八面体层
黑锌锰矿
水合Zn2+
3. 低价（+3）锰氧化物矿物
水锰矿
黑锰矿
一、几种过渡金属离子与水钠锰矿的相互作用
环境电化学特性等）影响的规律性并不十分清楚。
——因此，关于不同过渡金属与氧化锰矿物相互作 用地球化学行为的相似性与区别值得深入研究。
Co 、Ni、 Fe、V、Zn与水钠锰矿相互作用的某些 规律
研究方法
湿化学分析
粉末XRD 高分辨透射电镜(HRTEM) 场发射扫描电镜(FESEM) N2物理吸附(BET) 热重分析(TG) X射线光电子能谱（XPS）
Woodruffite(3×4) Post et.al, 2003
矿物 Woodruffite Zn-Todorokite
来源 自然形成 人工合成
化学组成
Zn0.2MnO2·0.7H2O Zn3.55Mn4.47O2·2.59H2O
结构 Zn/Mn
文献
3×4 1:5 Post et.al, 2003
电荷零点低、比表面积大、对元 素的吸附固定影响其环境中的浓 度、形态和行为。
Eh高、具有很强的氧化和催化 作用，是土壤中最强的无机氧化 剂。
地学意义
是自然演化产物，可反映土 壤的成土过程和环境演变。
材料科学意义
一些锰矿物，如不同隧道构造 矿物，具有分子筛结构、吸附、 催化和传导性能等，可广泛应 用于材料科学领域。
含钴水钠锰矿样品中Co 2p光电子能谱图
Co以+3价存在
水钠锰矿和含钴水钠锰矿样品Mn 2p、3p、 Co 2p、O 1s结合能值和劈裂值
样品
HB CoB5 CoB10 CoB20
Mn 2p1/2 Mn 2p3/2
Mn 3p
Co 2p3/2
ΔBE Co 2p1/2-2p3/2
653.93 642.32 49.97 ——
关于氧化锰矿物的几个研究
刘凡 华中农业大学 资源与环境学院
内容
一、几种过渡金属离子与水钠锰矿的相互作用 二、生物氧化锰的转化与吸附
前言：——氧化锰的研究具有突出的资源、环境
和地球化学意义。
资源意义
大洋、沉积物及土壤中的铁锰结 核常大量富集过渡金属和一些贵 重金属，是重要的战略资源。
环境意义
19 27 17 10
2）粉晶X射线衍射
六方对称 钴的引入对水钠锰 矿结晶度影响较小
掺钴水钠锰矿粉晶衍射图谱
3）场发射扫描电镜
为二维薄片状 晶体，以及三 维花球状集合 体
a:HB; b:CoB5; c:CoB10; d:CoB20
4）光电子能谱分析(XPS)
a:HB;b:CoB5;c:CoB10;d:CoB20
这种相互作用可以理解为：
氧化锰对过渡金属 的赋存或固定（吸 附与同晶替代）
过渡金属在氧化锰矿物中 对其结构、形貌及表 面化 学性质的影响，以及这种 影响对环境污染物形态、 迁移和转化作用的改变。
关于氧化锰对过渡金属的吸附及氧化已有较多的报 道，但：
不同过渡金属进入锰矿物中赋存的系统性特点， 以及对矿物结构和性质（形貌、表面基团、吸附、氧化
——
653.66 641.68 49.47 780.09
14.92
653.55 641.77 49.46 779.86
15.14
653.49 641.59 49.56 779.58
15.38
O 1s
529.76 529.34 529.29 529.21
CoOOHa
—
—
—
780.20
15.10
—
Co(OH)2a
隧道氧化锰
氧化锰矿物的类型及结构特点
已有报道的氧化锰有30多种，土壤中可能存在 约有15种，目前能够鉴定出的则只有少数几种。
基本结构单元为MnO6八面体
1. 隧道构造
软锰矿（ 1×1 ） 锰钾矿 （ 2×2 ）
钙锰矿（ 3×3 ）
拉锰矿 （1×2） 钡硬锰矿 （2×3） 六方锰矿（1×2和1×2）
2.92
16.07
82.74
3.82
21.75
76.73
3.75
29.1
69.73
3.71
35.71
61.37
3.58
随着钴锰摩尔比逐渐增加，Mn4+含量逐渐减小，Mn3+含量逐 渐增多，Mn2+含量基本保持不变，锰平均价态（Mn AOS） 逐渐降低。