关于氧化锰矿物的几个研究解析
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。
锰矿分析报告
锰矿分析报告引言锰矿是一种重要的金属矿石，其主要成分为锰氧化物。
锰在工业中被广泛应用于合金制备、电池制造、钢铁生产等领域。
因此，对锰矿进行分析和评估具有重要意义。
本报告旨在对一种锰矿样本进行综合分析，并给出相应的结果和结论。
实验方法1. 样本采集从锰矿矿山中随机采集一份锰矿样本，确保样本的代表性和可靠性。
2. 样品制备将采集到的锰矿样本进行破碎和粉碎处理，获得均匀、细致的样品粉末。
3. 化学分析将样品粉末送至实验室，进行化学分析。
采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测样品中的主要金属成分含量，包括锰、铁、钼等。
4. 结果处理与分析根据实验结果，计算得到锰矿样本中各金属成分的百分含量。
实验结果1. 主要金属成分含量根据化学分析的结果，锰矿样本中各主要金属成分的含量如下：•锰含量：XX%•铁含量：XX%•钼含量：XX%2. 锰含量分布情况锰矿样本中锰含量的分布情况如下：•最低锰含量：XX%•最高锰含量：XX%•平均锰含量：XX%3. 锰矿质量评估根据锰含量的分析结果，可以对锰矿样本的质量进行评估。
锰含量越高，锰矿的质量越好。
根据国际标准，锰矿可以分为优质、一般和劣质三个等级。
根据实验结果，本次锰矿样本的质量评级为：•锰矿质量评级：一般结论本次锰矿分析的结果显示，样本中的锰含量为XX%，属于一般质量的锰矿。
在工业应用中，这种锰矿可以作为一般材料进行合金制备、电池制造等工艺。
然而，若需要更高质量的锰矿，可能需要寻找其他来源或优质的矿石。
参考文献[1] Smith, A. B., & Johnson, C. D. (2019). Analysis of manganese ore deposits. Journal of Geochemical Exploration, 198, 120-135.[2] Zhang, Y., Li, X., & Wang, S. (2020). Determination of trace elements in manganese ores by ICP-OES after concentrated acid dissolution using microwave-assisted digestion. Journal of Analytical Science and Technology, 11(1), 1-8.[3] Wang, L., Wang, Z., & Zhang, X. (2018). Microbial leaching of manganese from low-grade manganese ore using fungus pyrenochaeta sp. Journal of Chemistry, 2018, 1-7.。
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。
氧化锰的晶体结构
氧化锰的晶体结构【最新版】目录1.氧化锰的概述2.氧化锰的晶体结构特点3.氧化锰的晶体结构类型4.氧化锰的晶体结构研究意义正文氧化锰的概述氧化锰（MnO2）是一种广泛应用于各个领域的化学物质，如电池、催化剂和超导体等。
它由锰离子（Mn2+）和氧离子（O2-）组成，具有较强的氧化还原性能。
氧化锰的结构和性质与其晶体结构密切相关，因此研究氧化锰的晶体结构具有重要意义。
氧化锰的晶体结构特点氧化锰的晶体结构特点主要表现在以下几个方面：1.离子键：氧化锰中锰离子和氧离子之间通过离子键结合。
由于锰离子和氧离子的电负性差异较大，它们之间的离子键较强，使得氧化锰具有较高的熔点和硬度。
2.八面体结构：氧化锰的晶体结构中，锰离子被八面体排列的氧离子包围。
这种八面体结构使得氧化锰具有良好的稳定性和热力学性能。
3.晶体结构类型：氧化锰存在多种晶体结构类型，如α-MnO2、β-MnO2 和γ-MnO2 等。
不同类型的氧化锰晶体结构具有不同的性质，如晶体密度、晶格常数和晶体结构稳定性等。
4.空间群：氧化锰的晶体结构属于正交晶系，空间群为 Pbnm。
这种晶体结构使得氧化锰具有良好的电子传输性能和离子扩散性能。
氧化锰的晶体结构研究意义研究氧化锰的晶体结构具有以下意义：1.揭示氧化锰的性质：通过研究氧化锰的晶体结构，可以深入了解其物理、化学和电子性质，为相关领域的应用提供理论基础。
2.优化材料性能：通过对氧化锰晶体结构的调控，可以实现对材料性能的优化。
例如，通过改变晶体结构类型和空间群，可以提高氧化锰的电化学性能、热稳定性和催化活性等。
3.指导实际应用：研究氧化锰的晶体结构可以为实际应用提供指导。
例如，在电池领域，通过研究氧化锰的晶体结构，可以优化电池材料的性能，从而提高电池的能量密度、循环寿命和安全性能等。
总之，氧化锰的晶体结构对其性能和应用具有重要影响。
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。
氧化锰矿制备硫酸锰工艺条件的研究
氧化锰矿制备硫酸锰工艺条件的研究氧化锰矿制备硫酸锰工艺条件的研究是指对氧化锰矿进行研究，以确定制备硫酸锰所需要的工艺条件。
具体而言，该研究将重点聚焦于如何优化氧化锰矿的原料特性、制备工艺条件和产品性能，以获得最佳的制备结果。
氧化锰矿是一种常见的锰资源，由于其含锰量比较高，因此可以用来制备硫酸锰。
氧化锰矿在熔炼过程中易于氧化，形成氧化锰结晶，这是一种金属锰结晶，可以直接用于制备硫酸锰。
然而，由于不同的氧化锰矿来源，其原料特性和制备过程也存在差异，因此如何优化其原料特性、工艺条件和产品性能，以获得最佳制备结果，就成为氧化锰矿制备硫酸锰工艺条件的研究重点。
首先，氧化锰矿的原料特性对制备硫酸锰的质量有着重要影响。
根据已有研究，高纯度的氧化锰矿可以提高硫酸锰的含量，而氧化锰矿中含有大量杂质，则会降低硫酸锰的质量。
因此，研究者需要通过分析氧化锰矿的成分，评估其原料特性，并制定优化方案，以提高氧化锰矿的纯度，使其适用于制备硫酸锰。
其次，氧化锰矿制备硫酸锰的工艺条件也是影响硫酸锰质量的重要因素之一。
根据研究，熔炼温度、熔炼时间、熔炼剂等参数对硫酸锰的质量都有重大影响。
因此，要获得较高质量的硫酸锰，就必须优化氧化锰矿制备硫酸锰的工艺条件。
通常，可以通过实验法确定最佳的工艺参数，以达到最佳的制备结果。
再者，氧化锰矿制备硫酸锰的产品性能也是研究的重点。
一般而言，硫酸锰的结晶形态、质量、稳定性等特性都会影响制备结果。
研究者需要通过分析产品的性能，确定不同的氧化锰矿制备硫酸锰的最佳工艺条件，以满足不同应用的需求。
总之，氧化锰矿制备硫酸锰工艺条件的研究是一项关键性工作，其目的在于通过对原料特性、工艺条件和产品性能进行优化，确定最佳的工艺条件，从而获得最佳的制备结果。
只有通过完善的研究，才能使氧化锰矿制备硫酸锰成为一种可行的工艺。
氧化锰矿还原工艺技术研究进展
氧化锰矿还原工艺技术研究进展武芳芳;钟宏;王帅【摘要】介绍焙烧还原和湿法还原两大类还原浸出氧化锰矿的还原工艺和研究进展.研究表明,相对传统的焙烧工艺,湿法还原浸出法具有广阔的研究前景和应用背景,且生物质湿法浸出氧化锰矿的过程将成为进一步研究的方向.%The processes of manganese oxide ores reduction treatment which includes reducing roasting and hydrometallurgical and its recent research advance was also presented. The results showed that compared with reducing roasting process, the hydrometallurgical reducing process of manganese oxide has broad prospects of research and application, and the reduction leaching of manganese oxide using biomass as reductant will become the future research trend in the field of manganese oxide ores reduction process.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2012(041)008【总页数】5页(P1443-1447)【关键词】氧化锰矿;还原剂;还原工艺【作者】武芳芳;钟宏;王帅【作者单位】中南大学化学化工学院有色金属资源化学教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学化学化工学院有色金属资源化学教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学化学化工学院有色金属资源化学教育部重点实验室,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF792锰是钢铁冶炼中不可缺少的重要原料之一，无锰不成钢。
浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究
浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究一、前言介绍浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究背景、意义，阐述本研究的目的、意义和应用范围。
二、碳酸锰的制备方法与研究现状1.碳酸锰的制备方法2.碳酸锰的结构和性质3.碳酸锰的应用现状三、浸出氧化锰矿泥的制备与性质分析1.浸出氧化锰矿泥的制备工艺2.浸出氧化锰矿泥的物理化学性质分析四、碳酸锰制备的实验研究1.碳酸锰制备的基本实验条件2.实验结果分析五、结论及展望1.本研究的主要结果及结论2.研究中存在的问题及改进措施3.未来研究的展望注：提纲仅供参考，具体内容和章节结构可以根据实际情况进行调整和修改。
一、前言浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰是一种重要的化学技术，具有广泛的应用前景。
近年来，由于碳酸锰的应用范围不断扩大，对碳酸锰的制备方法及其生产工艺的研究也日益受到重视。
同时，由于氧化锰矿石的资源优势，研究浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰可充分利用氧化锰矿石资源，降低生产成本，提高经济效益。
本文将介绍浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究情况，分为五个章节进行阐述。
第一章节主要介绍浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究背景、意义，阐述本研究的目的、意义和应用范围。
氧化锰矿泥是指在浸出过程中，由于还原剂过剩或浸选条件不足而残留在浸出液或废渣中的氧化锰矿物，其主要成分为氧化锰和杂质（如Fe、Al、Si等）。
氧化锰矿泥中含有的氧化锰比较高，是一种重要的锰资源。
碳酸锰是一种有价值的锰化合物，广泛应用于造纸、人造革、玻璃、陶瓷、化肥、电池等领域。
传统的制备碳酸锰的方法有熔融法和化学沉淀法等，这些方法虽然可行，但存在生产难度大、成本高、环境污染等问题。
相比之下，利用氧化锰矿泥制备碳酸锰不仅工艺简单，成本较低，而且可将氧化锰矿泥得到的锰资源充分利用，节约资源，降低环境污染。
本研究的目的是研究浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的工艺条件和制备工艺，以改进现有工艺，提高碳酸锰的制备效率和质量，并探索氧化锰矿泥的资源利用途径，促进环保型矿产资源开发和利用。
关于氧化锰矿物的几个研究
APS
PDF analysis of total (Bragg + Diffuse) Scattering
Q = 4πsinθ/λ
I(Q) →→ S(Q)
↑ 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)。
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 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。
HB
c d
Ni5
e f
Ni10
XPS（ Mn 2p ）
结果与分析-XPS（ O 1s ）
结果与分析-XPS (Mn 2p3/2 和O 1s)
Mn (At.%) Sample
Mn4+(±0.3) Mn3+(±0.3) Mn2+(±0.1)
O (At.%) O2OHH2 O
HB Ni5
66.15 73.10
CoB10
CoB20
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。
钴主要替代矿物中的Mn4+：
氧化锰矿物选矿方法,氧化锰矿物分类
氧化锰矿物选矿方法，氧化锰矿物分类氧化锰矿物选矿方法氧化锰矿石的选矿方法有两种：重选和强磁选。
重选法工艺简单，设备投资维护费用低，处理量大，选矿指标高。
强磁选入选粒度小，设备投资大，处理量小，选矿指标也明显不如跳汰机。
因此在氧化锰选矿领域中跳汰机的应用十分普遍，无论是国内还是国外的大型氧化锰矿石选矿厂，几乎都把跳汰机作为选氧化锰的核心设备。
目前我国处理氧化锰矿的工艺流程，一般是将矿石破碎至6～0mm或10～0mm，然后进行分组，粗级别的进行跳汰，细级别的送摇床选。
设备多为哈兹式往复型跳汰机和6-S型摇床。
跳汰机入选粒度大，入选粒级宽，单台设备处理能力大，在氧化锰矿选厂中的应用很普遍，尤其是粗粒锰矿石的重选，跳汰机更是理想选择。
AM30跳汰机适用于中等粒度8-30mm 锰矿石的选矿，2LTC-912/4A跳汰机适用于30-50mm粒度氧化锰矿石的选矿，梯形跳汰机适用于0-8mm锰矿石的选矿，这三种跳汰机配合适用可一次完成对0-50mm粒级锰矿石的洗选作业，在国外的大型氧化锰选厂中普遍采用这种设备配置，均取得了良好的选矿效果。
跳汰机是重选设备的一种，利用有用矿物与废石的比重差进行分选，氧化锰的比重较大，而废石比重较小，利用跳汰机处理可获得理想的选矿效果。
氧化锰矿物分类（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，极易污手。
比重在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，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。
锰矿石物相分析
的碳酸盐矿物、高价氧化锰矿物和硅酸锰矿物等三相。氧化矿（氧化锰矿物），
一般除测定碳酸锰矿与其他氧化锰矿物（水锰矿及褐锰矿等）。
一、原生锰矿的化学物相分析
①方法概述
碳酸锰矿物的分离
有关 MnCO3 的选择溶剂，先后曾报道过用乙酸、
直接用于分离水锰矿和褐锰矿的选择性溶剂有 H2SO4-HF-KF、H2SO4-HPO3、 H2SO4-Na4P2O7 和 H2SO4-磺基水杨酸等溶液。但只有氟化物法在国内获得了推广应 用。该方法采用的溶剂在早期文献中是用 80%mL 5%H2SO4、5mL HF 和 3gKF 浸取。 以后有人将其用量依次调整为：50mL、2mL、和 2g。认为调整后的溶剂体系，对 降低软锰矿的浸取率有较好的效果。目前国内生产实践中基本上都采用调整后的 溶剂体系。
中南大学化验中心
中南大学化验中心位于美丽的湖南省会长沙河西的岳麓山下，成立于 1957 年 6 月，迄今已有 50 余年 的历史。中南大学前身是中南矿冶学院，1952 年，由武汉大学、中山大学、湖南大学、广西大学等 6 所高 校的地质、矿冶系（科）组建的中南矿冶学院，是我国第一所以有色金属学科为主的矿冶类高校，1960 年 成为当时湖南省惟一的全国重点大学。学校背依巍巍岳麓山，东临滔滔湘江水，山水交映，风景如画。中 南大学化验中心是我国权威的化验中心，提供矿石化验、水质检测、煤炭化验、合金分析、材料检测等检 测服务。中心拥有先进的 X 射线荧光光谱仪，ICP-AES 电感耦合等离子发射光谱仪，(SEM)扫描电子显微 镜、能谱仪、气质联用分析仪、高效液相色谱仪、气相色谱仪、分子荧光光谱仪等近千万元的各类分析仪 器设备。资质范围涵盖矿产资源、金属、非金属、土壤、环境(水质、大气、噪声等)金属材料、化工产品 中常见元素的分析检测服务。分析中心具有样品加工的能力，也可提供分析技术人员的技能培训、分析实 验室的筹备与建设、分析方法的改进、新的分析方法的研究等与分析相关的技术服务。中南大学化验中心 是可以出具权威性检验报告的具备 CMA 计量认证资质的实验室，我们始终贯彻公正、准确、可靠、及时 的质量方针，严格执行国家及行业标准规范，保证检测数据的准确性、真实性, 检测结果的科学性和正确性， 对每个矿石化验检测数据负法律责任。欢迎各地新老客户来人来电光临惠顾！ 联系方式
几种常见氧化锰矿物的合成、转化及表面化学性质
几种常见氧化锰矿物的合成、转化及表面化学性质土壤氧化锰矿物是动植物锰素的重要来源，是土壤中的重要吸附载体、氧化还原主体、化学反应催化剂及环境信息载体，其资源属性和环境属性日益受到人们的关注。
开展土壤氧化锰矿物的合成、转化及性质研究，对于深入了解和认识锰的地球化学行为、土壤演变、土壤质量与生态环境之间的关系，促进氧化锰矿物资源的开发与利用具有重要的理论和实践意义。
本文采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM／ED／EDAX）、高分辨透射电镜（HRTEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、激光拉曼光谱（LR）、热重分析（TGA）、全量分析和表面酸性位点分析等技术，系统研究了水钠锰矿、钙锰矿、锰钾矿、黑锰矿和锂硬锰矿等土壤中常见氧化锰矿物的合成条件、生成途径、表面电荷性质，以及对重金属离子的吸附和Cr（Ⅲ）、As（Ⅲ）的氧化特性及其影响因素，探讨了不同氧化锰矿物的结构特征、形成机制以及与土壤环境条件的关系。
取得的主要结果有： 1、系统地开展了土壤氧化锰矿物的合成、表征与性质研究。
合成了水钠锰矿、锂硬锰矿、锰钾矿、钙锰矿和黑锰矿等土壤中常见氧化锰矿物，对其结构、形貌、组成和电荷性质进行了鉴定和表征，初步探明了不同合成条件的影响规律。
（1）反应液流动速率和氧气流量是影响碱性介质中水钠锰矿生成的主要因素，反应受O<sub>2</sub>的扩散控制。
反应前对MnCl<sub>2</sub>和NaOH溶液通N<sub>2</sub>或O<sub>2</sub>处理以及反应过程中温度对水钠锰矿的生成没有影响，且提高温度可以增加产物的结晶度。
合成单相水钠锰矿的条件为：OH／Mn摩尔比为13.7，O<sub>2</sub>的流量2L／min，在常温和机械搅拌（450r／min）下氧化5小时。
（2）盐酸滴加速度、反应时间和老化处理是影响酸性介质中水钠锰矿合成的主要因素。
锰的氧化态化学初探
锰的氧化态化学初探锰是一种常见的金属元素，它在自然界中存在形式多样，具有多种氧化态，其中最常见的是三价锰以及六价锰。
有关氧化态的研究给我们提供了对锰的一般性信息，也为研究锰各种特性、应用等提供了基础。
一、锰的氧化态1.三价锰三价锰是指存在三种氧化态的锰。
这三种氧化态是：Mn2 + 、Mn3 + 、Mn4 +.Mn2 + 是一种活性形式，它可以使锰在水中溶解并活性化，具有良好的氧化性。
Mn3 + 和Mn4 + 是锰的不活性形式，它们较难被水中的物质所催化氧化，具有较弱的氧化性。
2. 六价锰六价锰是指存在六种氧化态的锰，即：Mn2 + 、Mn3 + 、Mn4 + 、Mn5 + 、Mn6 + 、Mn7 +.其中，Mn2 + 和Mn4 + 具有较强的氧化性，而Mn3 + 、Mn5 + 、Mn6+ 、Mn7 + 是锰的比较不活性形式。
二、锰的氧化态的性质及影响因素1. 氧化性能氧化性能是指锰的被水中的物质所催化氧化的程度，它表明锰的氧化性能。
锰的氧化性能与其氧化态有关，三价锰和六价锰的氧化性能不同，六价锰比三价锰具有更高的氧化性能。
2. 物种类型锰的氧化态也受到其物种类型的影响。
在相同水溶液中，六价锰经常呈现更高的氧化态，因为它具有比三价锰更强的氧化性和抗氧化性。
3. 水介质水介质也会影响锰的氧化性能。
当水的PH值偏高时，六价锰的氧化性能比三价锰更强，因为水中的离子会抑制三价锰的氧化能力。
三、锰的氧化态的研究及应用1.研究由于锰具有多种氧化态，因此锰的氧化性能受其氧化态影响。
随着研究的深入，已经发现，在不同介质和环境下，锰的不同氧化物的氧化性能是不同的，这些氧化态的性质也有一定的差异。
2. 应用借助这些研究，锰的氧化态可以应用于多个领域。
其中，锰的氧化态可以用来提高水的净化性能，催化氧化反应，有效防止空气污染，阻止充电极的晶体结构变化，减少冶金工业的污染副产品，增强药物的生物利用率等。
综上所述，在研究问题和解答问题中，可以发现锰的氧化态具有重要作用。
生物氧化锰的形成及其对重金属离子的吸附氧化作用机理
生物氧化锰的形成及其对重金属离子的吸附氧化作用机
理
生物氧化锰是指由微生物作用氧化的锰化合物，包括锰矿物和磷酸锰矿物。
它们通常形成在含有锰的水体或土壤中，通过微生物的代谢活动和酶催化作用，锰离子被氧化成固体锰氧化物。
生物氧化锰对重金属离子的吸附和氧化作用机理主要涉及微生物代谢和酶催化的过程。
锰氧化细菌通过产生锰氧化酶（Mn oxidase）来催化锰的氧化反应。
这种酶能够通过将氧气还原成过氧化氢，引发氧化反应。
该过程中，锰离子先被氧化成可溶性的挥发性低价锰化合物，然后通过氧化酶作用进一步转化为氧化锰沉积物。
真菌也能产生类似的酶，但其氧化机制不太清楚。
生物氧化锰对重金属离子的吸附和氧化作用是通过其表面的氧化锰沉积物完成的。
锰氧化物具有高比表面积和强氧化性，能够有效吸附和氧化重金属离子。
重金属离子通常以溶解态存在于水体或土壤中，通过吸附作用被氧化锰沉积物捕获和固定。
同时，氧化锰沉积物的表面也具有氧化剂性质，能够引发重金属离子的氧化反应，将其转化为更稳定的沉淀物。
总的来说，生物氧化锰的形成及其对重金属离子的吸附和氧化作用机理主要涉及微生物产生的氧化酶和氧化锰沉积物的化学性质。
通过微生物的酶催化作用，锰离子被氧化成固体锰氧化物，并通过其表面的氧化锰沉积物对重金属离子进行吸附和氧化作用。
这一过程在自然环境中扮演着重要的角色，对维持水体和土壤中重金属的迁移和转化起到了重要的作用。
桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析
第29卷第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀V o l.29,N o.5 2015年10月M I N E R A LR E S O U R C E SA N D G E O L O G Y O c t.,2015ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析杨㊀拓,叶有乐,李荣志(广西第六地质队,广西贵港㊀537100)摘㊀要:文章通过介绍桂东北地区锰帽型氧化锰矿的成矿特征,对氧化锰矿床的控矿因素㊁找矿标志及找矿潜力进行了分析和探讨,认为该区锰矿床的产出受气候㊁层位㊁岩性㊁褶皱及地形等因素的控制,探采前景较好,以供资源开发和管理者参考㊂关键词:氧化锰矿;成矿特征;找矿潜力;桂东北中图分类号:P618.32㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-5663(2015)05-0597-050㊀引言锰是国家钢铁工业重要原料之一㊂广西在全国是锰矿资源大省,总储量居全国第一位,资源潜力巨大㊂改革开放以来,随着我国国民经济的持续高速发展,锰矿资源已成为当前国家和我区经济建设的急缺矿种㊂桂东北全州县南部是广西重要的锰矿产地之一,通过近几年的锰矿勘查工作,证实该地区的小洞㊁两河㊁咸水㊁棠村等矿区含锰地层分布广泛,探采前景较好㊂1㊀区域地质背景桂东北氧化锰矿床处于南华准地台桂东北凹陷桂林弧形断褶带北东端,为一向西突出的S N向弧形构造带(图1)㊂出露地层以上古生界泥盆系―二叠系的碎屑岩㊁碳酸盐岩㊁含锰硅质岩㊁页岩建造及中生界白垩系红色复陆屑类磨拉石建造为主,西北部分布有少量元古界震旦系碎屑岩建造及下古生界寒武系―奥陶系砂泥质复理石㊁碳酸盐岩建造[1]㊂其中二叠系下统孤峰组为主要赋矿地层,岩性为灰岩㊁硅质岩㊁硅质页岩夹含锰硅质页岩㊁含锰硅质岩和薄层锰土,厚度102~282.95m㊂区域上由多个N N E向短轴背斜㊁向斜及穹隆组成,向斜较开阔平缓,向斜轴部地层为下二叠统,两翼为石炭系㊁泥盆系㊂在咸水㊁小洞㊁棠村㊁两河㊁白水等向斜中,有下二叠统弧峰组含锰层广泛分布,褶皱构造(主要为向斜)控制了各区段含锰层及次生氧化锰矿层的展布和形态特征㊂区域性S N向大断裂新鲁村―乌田村断裂经过本区,并伴有一组NW或近S N 向次级断裂㊂区域北西部及南部外围出露有越城岭和海洋山等加里东期花岗岩体,岩性主要为中细粒(含堇青石)黑云二长花岗岩㊂2㊀矿区地质2.1㊀地层桂东北含锰矿地区内出露地层为中石炭统(C2)㊁下二叠统栖霞组―孤峰组(P1q-g)㊁上二叠统合山组(P2h)及下白垩系永福群(K1Y)㊂中石炭统(C2):下部为灰白色㊁中厚层状白云岩;上部为深灰㊁灰黑色中层状灰岩夹薄层状灰色微晶生物碎屑灰岩㊂下二叠统栖霞组―孤峰组(P1q-g):底部为薄层状硅质岩夹细晶灰岩;下部为薄层状硅质岩;中部为收稿日期:2014-07-14作者简介:杨拓(1972-),男,广西陆川人,高级工程师,主要从事地质矿产勘查及地球化学勘查工作㊂E-m a i l:y t5909@163.c o m 引文格式:杨拓,叶有乐,李荣志.桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析[J].矿产与地质,2015,29(5):597-601.图1㊀桂东北氧化锰矿含矿区区域地质图F i g.1㊀R e g i o n a l g e o l o g i c a lm a p o f o r e-b e a r i n g a r e a o f o x i d em a n g a n e s e d e p o s i t s i nn o r t h e a s t e r nG u a n g x i1 第四系㊀2 下白垩统永福群3 上二叠统大隆组㊀4 上二叠统合山组㊀5 下二叠统栖霞组-孤峰组㊀6 中石炭统㊀7 下石炭统㊀8 上泥盆统㊀9 中上泥盆统㊀10 中泥盆统㊀11 下泥盆统㊀12 下奥陶统㊀13 寒武系边溪组㊀14 寒武系清溪组㊀15 下震旦统㊀16 丹洲群拱洞组㊀17 加里东期晚期花岗岩㊀18 实㊁推测地质界线㊀19 实㊁推测地层角度不整合界线㊀20 区域性大断层㊀21 实㊁推测性质不明断层㊀22 实㊁推测正断层㊀23 实㊁推测逆断层㊀24 平移断层㊀25 锰矿点薄层状硅质岩夹硅质页岩;上部为薄―中层状含锰硅质灰岩夹薄层状硅质泥岩(局部地段为含锰硅质岩夹薄层硅质页岩)㊂本层位为氧化锰矿的主要含锰层位,岩石风化后,常在该层顶部或中㊁上部分别形成1~3层具有工业价值的次生氧化锰矿层,并夹有数层棕褐㊁黑色疏松土状微薄层的锰土㊂上二叠统合山组(P2h):为向斜轴部地层,下部岩性为黑色页岩㊁泥岩,风化后为浅灰㊁黄褐色粘土,含有硅质碎块和黄铁矿结核(核径5~20c m不等);中㊁上部为细砂岩并夹有薄层状泥质硅质岩㊂下白垩系永福群(K1Y):与下伏地层呈角度不整合接触,底部为紫红色底砾岩,下部为钙质砾岩,中㊁上部为细砂岩㊁泥质粉砂岩㊂2.2㊀构造桂东北含锰矿区的褶皱构造以N E向㊁N N E向及近S N向的向斜为主,核部地层一般为上二叠统合山组(P2h),两翼为下二叠统栖霞组―孤峰组(P1q-g)㊁中石炭统(C2)㊂岩层倾角一般为15ʎ~52ʎ,局部60ʎ~75ʎ,地层产状局部发生倒转;向斜内小褶皱发育,但对矿体的连续性影响不大,在褶皱构造发育部位常形成富厚矿体(照片1)㊂断裂主要有N E向和NW向两组㊂断裂构造局部可造成地层和矿层的小错动㊂照片1㊀含锰层褶皱转折端形成的厚富矿体P h o t o1㊀T h i c ko r e s h o o t f o r m e da t h i n g e z o n eo f f o l d s o fm a n g a n e s e s t r a t a3㊀矿床地质特征3.1㊀矿层特征在桂东北地区下二叠统栖霞组―孤峰组中已发现1~4层锰矿层,2~9个锰矿体,矿层长1~3.5k m㊂矿895矿产与地质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2015年㊀床类型有锰帽型和堆积型[2],且以锰帽型为主㊂矿体呈层状㊁似层状㊁透镜状多层产出,矿层产状与围岩产状基本一致,倾角一般在21ʎ~52ʎ㊂矿层由粘土㊁锰土㊁硅质灰岩㊁硅质泥岩碎块和锰矿石组成㊂矿体厚一般为0.78~4.70m,最厚达10.30m,矿体厚度变化中等(厚度变化系数V m=65%~ 92%)㊂矿体矿石矿化沿走向㊁倾向基本连续,品位分布较匀均(品位变化系数V c=62%~86%),相邻品位绝对差值变化以3.43%~8.84%为主㊂原矿品位:M n11.07%~33.54%,F e1.60%~12.59%,P 0.027%~0.137%,S i O243.64%~70.40%㊂3.2㊀矿石特征3.2.1㊀矿石结构构造矿石的结构有自形粒状结构㊁隐晶质结构,少量细粒结构㊁微粒结构㊂矿石的构造有块状构造㊁薄片状构造㊁细脉状构造㊁团包状构造㊁针状构造㊁鳞片状构造㊁浸染状构造㊁柱状构造㊁胶状构造等㊂矿石的结构㊁构造记录了氧化成矿作用的历史过程和矿物生成的先后顺序㊂根据野外及镜下观察,笔者认为桂东北地区锰矿物的先后生成顺序应为硬锰矿ң软锰矿(或锰土矿)ң褐铁矿㊂3.2.2㊀矿石矿物成分根据野外观察及岩矿鉴定,次生氧化锰矿石一般呈黑色至褐黑色㊂锰矿石中金属矿物主要有硬锰矿(5%~92%)㊁软锰矿(1%~95%)㊁褐铁矿(3%~ 60%)等;脉石矿物为石英(5%~43%)㊁粘土(10%~ 19%)㊁泥质矿物(2%~10%)㊁锰土(75%)等㊂3.3㊀围岩矿体(层)顶㊁底板围岩多为黄(棕)褐色㊁黑色全风化粘土(含锰硅质泥岩㊁页岩风化),其中间夹少量半风化呈浅灰色㊁灰黑色较坚硬的薄层硅质岩㊁硅质页岩(8~15c m);顶㊁底板围岩裂隙发育㊁易碎,不稳定㊂夹石为半风化破碎硅质岩㊁硅质灰岩碎块等,其多呈透镜体,厚度一般少于0.50m,矿层与围岩分界清楚;经统计,矿层顶㊁底板围岩和夹石含锰一般较低,矿体围岩含量:M n1.78%~5.28%,F e1.70%~7.60%, P0.199%~0.102%,S i O264.41%~87.87%㊂4㊀控矿因素及找矿标志4.1㊀控矿因素分析(1)岩相古地理可做为矿质来源因素之一[3]㊂桂东北地区在早二叠世为浅海盆地封闭良好的台沟亚相,沉积物主要为硅质岩㊁含锰硅质岩㊁含锰硅质灰岩㊁含锰硅质泥岩等,间夹灰岩及泥质灰岩,为氧化锰矿的形成提供了物质基础㊂(2)层位岩性是本区的主要控矿因素[4]㊂锰帽型次生层状氧化锰矿体呈层状㊁似层状和透镜体状产于二叠系下统栖霞―弧峰组中㊁上段的氧化带中,具有一定层位,且矿体产状与围岩基本一致㊂含矿岩性主要为含锰硅质岩㊁含锰硅质灰岩和硅质岩㊁硅质灰岩及硅质泥页岩夹棕褐㊁黑色锰土薄层㊂(3)气候条件㊂元素的溶解㊁迁移和沉淀都是通过水介质来完成,元素的氧化和淋滤速率与排水强度成正比㊂一般温度越高,化学风化作用越强烈㊂化学动力学研究表明,当温度升高10ħ时,矿物水解作用反应速度加快2~2.5倍[5]㊂地表的气温和降雨量对表生风化矿床的形成有非常深刻的影响,而气温的高低和降雨量的多少主要受气候带的控制㊂锰硅酸盐㊁碳酸盐的水解要求相当于热带―亚热带的气候㊂桂东北属亚热带气候,由此可见,在该区有利于形成风化锰矿床㊂(4)褶皱构造(主要是向斜构造)是层状氧化锰矿体次生富集最有利的控矿构造,它有利于矿体的保存和地下水的顺层渗流,溶解原岩,使锰质在原岩层位沉积,形成了层状次生氧化锰矿体㊂(5)地形条件是决定次生氧化强度的重要因素㊂当含锰原岩倾向与地形坡向一致,即同向倾斜时,则次生氧化矿体规模较大,延伸较深(图2)㊂若上覆基岩盖层较薄,坡度(倾角)较缓,则氧化矿体延伸往往达到100m以上,为区内最优的次生氧化条件㊂当含锰原岩倾向与地形坡向相反时,则次生氧化作用较弱,矿体延伸有限(图3)㊂4.2㊀找矿标志(1)在二叠系孤峰组含锰地层的地段,特别是有良好的地形及风化壳存在的地段,是寻找锰帽型氧化锰矿床的先决条件㊂(2)地表见有较多堆积矿团块㊁碎片和棕褐色㊁黑色锰土薄层㊁团包及含锰质较强之硅质岩风化岩块处,其下面和附近多有可能存在次生层状氧化锰矿体㊂是直接找矿标志㊂(3)地表民采锰矿遗迹处是明显的氧化锰矿体的露头标志㊂(4)1ʒ20万化探M n异常是找矿间接指示标志㊂995㊀第29卷㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨㊀拓等:桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析图2㊀地形坡向与矿层倾向一致且地形坡度缓则氧化锰矿层延伸大F i g .2㊀S l o p e a s p e c t o f t e r r a i na n dd i p di r e c t i o no f o r eh o r i z o na r e i n t h e s a m e d i r e c t i o n a n d t e r r a i n s l o p e i s s m o o t h ,s o t h e e x t e n s i o no f o x i d em a n g a n e s e o r eh o r i z o n i s l a r ge 1 泥岩㊀2 碳质页岩㊀3 含锰硅质岩㊀4 硅质页岩㊀5 硅质灰岩㊀6 硅质岩㊀7-锰矿体及编号㊀8-产状㊀9-矿体厚度及品位图3㊀锰矿层倾向与地形坡向相反氧化矿体延伸浅F i g .3㊀D i p d i r e c t i o no fm a n g a n e s e o r eh o r i z o na n d s l o p e a s pe c t of t e r r a i na r e i n t h e o p po s i t e d i r e c t i o n ,s o t h e e x t e n s i o no f o x i d e o r e b o d i e s i s s h a l l o w 1 泥岩㊀2 碳质泥岩㊀3 硅质岩㊀4 含锰硅质岩㊀5 灰岩㊀6 锰矿体及编号㊀7-矿层产状㊀8-厚体厚度及品位5㊀找矿潜力分析桂东北全州县南部处于南华准地台桂东北凹陷桂林弧形断褶带北东端,为一向西突出的S N 向弧形构造带,N N E 向褶皱发育㊂该区属亚热带气候,缓坡丘陵地貌,赋矿地层二叠系孤峰组发育,极利于风化锰矿床的形成㊂根据广西锰矿资源潜力评价成果及已有地质勘查成果,桂东北地区在两河㊁棠村㊁小洞㊁咸水等地已大致查明的锰矿资源量为862万t (控制矿体深度多在100m 以内),500m 以浅的预测资源量约600万t ,表明在本地区寻找锰帽型氧化锰矿是很有前景的㊂06矿产与地质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2015年㊀此外,在全州县南部白水㊁大坪㊁铁坑㊁长冲等地还发现有多个锰矿点,含锰矿层位㊁地形地貌条件与已知矿区相似,探采条件较有利,有望实现寻找氧化锰矿的新突破㊂参考文献:[1]㊀广西壮族自治区地质矿产局.广西壮族自治区区域地质志[M ].北京:地质出版社,1985.[2]㊀张鹏翔.广西风化氧化锰矿矿床类型划分[J ].广西地质,1995(3):26-27.[3]㊀茹廷锵,韦灵敦,树皋.广西壮族自治区地质矿产局.广西锰矿地质[M ].北京:地质出版社,1992.[4]㊀封远汉.广西氧化锰矿控矿因素探讨[J ].广西地质,1995(2):8-9.[5]㊀朱恺军,黄金水,郭万超.中国南方表生风化型锰矿床的类型及富集机理[C ].中国南方锰矿地质,1996:109.M e t a l l o g e n i c c h a r a c t e r i s t i c s a n d p r o s p e c t i n gpo t e n t i a l o f o x i d em a n g a n e s e d e p o s i t s i nn o r t h e a s t e r nG u a n gx i Y A N G T u o ,Y EY o u -l e ,L iR o n g-Z h i (N o .6G e o l o g i cT e a mo f G u a n g x i ,G u i g a n g ,G u a n gx i 537100,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e r i n t r o d u c e d t h em e t a l l o g e n i c c h a r a c t e r i s t i c s o f o x i d em a n g a n e s e d e po s i t s i n t h e n o r t h e a s t -e r nG u a n g x i a n da n a l y z e dt h eo r e -c o n t r o l l i n g f a c t o r s ,p r o s p e c t i n g c l u e sa n d p r o s p e c t i n gpo t e n t i a lo fo x i d e m a n g a n e s e d e p o s i t s .T h e a u t h o r b e l i e v e d t h a t t h e o c c u r r e n c e o f t h em a n g a n e s e d e po s i t s i n t h e a r e aw e r e c o n -t r o l l e db y f a c t o r s l i k e c l i m a t e ,h o r i z o n ,l i t h o l o g y ,f o l da n d t o p o g r a p h y ,a n d t h ed e p o s i t sh a d f a v o r a b l ee x -p l o r a t i o na n dm i n i n gp r o s p e c t .T h ec o n c l u s i o n s p r o v i d e d i nt h i s p a pe r c a nb eu s e da s r ef e r e n c e i nr e s o u r c e d e v e l o p m e n t a n dm a n a ge m e n t .K e y W o r d s :o x i d em a n g a n e s e d e p o s i t ,m e t a l l o g e n i c c h a r a c t e r i s t i c ,p r o s p e c t i n g p o t e n t i a l ,n o r t h e a s t e r nG u a n g x i ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ(上接第579页)F a b r i c c h a r a c t e r i s t i c s o f o r e s a n d g e n e s i s o fL o n g w a nP b -Z nd e po s i t o f F o z i c h o n g o r e f i e l d s i nG u a n gx i X I EX i a o -m i n g ,C H E N A i -b i n g ,H EX i n g-r u (F a c u l t y o f L a n da n dR e s o u r c eE n g i n e e r i n g ,K u n m i n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,K u n m i n g ,Y u n n a n 650092,C h i n a )A b s t r a c t :T h r o u g hd e t a i l e dd o w n h o l e e x p l o r a t i o na n dm i c r o s c o pi c i d e n t i f i c a t i o no f p o l i s h e d t h i ns e c t i o n ,t h i s p a p e r c o n d u c t e d s y s t e m a t i c r e s e a r c ho no r ec h a r a c t e r i s t i c so fL o n g w a nP b -Z nd e po s i t ,a n ds u mm a r i z e dt h e t y p i c a l f a b r i c c h a r a c t e r i s t i c s o f o r e s .T h eo r eo c c u r r e da sd i s s e m i n a t e d ,b a n d e d ,l u m p y,v e i n e d ,s t o c k w o r k a n d t a x i t i c i n f o r m.T h e o r e t e x t u r e sm a i n l y i n c l u d e c r ys t a l l i n e g r a n u l a r t e x t u r e ,m e t a s o m a t i c c o r r o s i o n t e x -t u r e ,s o l i d s o l u t i o nu n m i x i n g t e x t u r e ,p r e s s u r e t e x t u r e ,i n t e r s t i t i a l s t r u c t u r ea n dc r u m p l e dt e x t u r e .B a s e d o n t h e c h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i so nf a b r i cc h a r a c t e r i s t i c so fm i n e r a l s ,a s s o c i a t i o no fm e t a lm i n e r a l a n d g a n g u e m i n e r a l ,t e x t u r e a n ds t r u c t u r e ,a n d i n t e r l a c e r e l a t i o n s h i p ,t h ea u t h o rd i v i d e dt h ed e po s i t i n t ot h r e e p h a s e s a n d s i x s t a g e s .I t i s p r e l i m i n a r i l y d e e m e d t h a t t h e d e p o s i t i s a s e d i m e n t a r y -m a g m a t i c h y d r o t h e r m a l s u p e r i m -p o s e d r e f o r m e d t y p e d e po s i t .K e y Wo r d s :o r e c h a r a c t e r i s t i c ,d e p o s i t g e n e s i s ,L o n g w a nP b -Z nd e p o s i t ,G u a n g x i 106㊀第29卷㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨㊀拓等:桂东北氧化锰矿成矿特征及找矿潜力分析。
对四种不同氧化态的锰的研究：定性和定量
实验四对四种不同氧化态的锰的研究：定性和定量前言众所周知，很多元素能以不同的氧化态存在，通常他们都具有显著的不同特征。
在这次实验中，我们目的是研究锰的四种氧化态：II，IV，VI和VII价。
非常有趣的是锰的四种氧化态具有不同的颜色。
我们根据目的要求用亚硫酸氢钠对高锰酸钾进行氧化还原滴定。
在不同的介质中用亚硫酸氢钠对高锰酸钾进行氧化还原滴定时，会发生氧化和还原过程。
接下来的实验将对这个过程进行描述, 为了简化，物理状态已经被省去，这样这里的所有物质都在水溶液状态（除了水，它们都是液体）。
一种物质得到电子被还原, 因此得到一个更低的氧化态。
例如，在酸性溶液中，如方程式(1) 所示，Mn7+ 得到电子被还原成Mn2+：MnO4- + e- + H+→ Mn2+ (未配平) (1)由于Mn7+ 所得到的电子一定是来自其它地方，所以一种物质被还原同时一定有另一种物质被氧化。
在氧化过程中，物质失去电子被氧化因此其氧化态增加。
例如，在此次实试验中亚硫酸氢根离子被氧化成硫酸根离子：HSO3-→ SO42- + 2e- (未配平) (2)因为在亚硫酸氢根中硫的氧化态是+4，而在硫酸根中的氧化态是+6，因此得出每个硫失去两个电子。
例如：配平酸性条件下的氧化还原反应式氢离子和水都会在这里出现，与氧化还原反应的物种并存，因此他们可用于配平相应的半反应。
通过分析两个半反应，可以配平高锰酸根和亚硫酸根在酸性条件下所发生的反应。
首先，我们注意到在高锰酸根中锰的氧化态是7+，而反应得到的锰离子中锰的氧化态是2+。
因此，每个高锰酸根离子需要5个电子。
为了使氧原子平衡，我们认为含有氧的产物为水。
所以，高锰酸根中的每个氧原子可以产生一分子水，于是得到：MnO4- + 5e- + H+→ Mn2+ + 4 H2O (3)现在我们可以通过分析氢原子, 继续配平。
在产物一边有8个氢原子，所以在反应物一边就需要相同的数量的氢。
MnO4- + 5e- + 8 H+→ Mn2+ + 4 H2O (4)我们可以通过分析两边的物质和总电荷平衡来证明这个平衡。
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。
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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Mn AOS
HB
1.20
CoB5
1.52
CoB10
2.17
CoB20
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。
529.76 529.34 529.29 529.21
CoOOHa
—
—
—
780.20
15.10
—
Co(OH)2a
—
—
—
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.%)
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）
➢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)
Mn 3p
Co 2p3/2
ΔBE Co 2p1/2-2p3/2
653.93 642.32 49.97 ——
——
653.66 641.68 49.47 780.09
14.92
653.55 641.77 4.49 641.59 49.56 779.58
15.38
O 1s
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
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。
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。
4）光电子能谱分析(XPS)
a:HB;b:CoB5;c:CoB10;d:CoB20
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
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）
Woodruffite(3×4) Post et.al, 2003
矿物 Woodruffite Zn-Todorokite
来源 自然形成 人工合成
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
催化及电化学特性等）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
PDF analysis of total (Bragg + Diffuse) Scattering
Q = 4πsinθ/λ
I(Q) →→ S(Q)
↑ 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)。
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
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
环境中氧化锰矿物与过渡金属的相互作用是自然界普 遍发生的现象和过程。
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。
8.20
45.68
10.72
7.98
Co/Mn
0 0.06 0.12 0.22
SSA (m2/g)
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
Pair Distribution
Function G(r)
G(r) = 4πr[ρ(r)-ρ0]
I(Q)↑
Fourier Transform
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)
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