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锰矿科普

花匠小妙招
2024-12-06 19:09

编者按：锰矿，是一种非常重要的战略矿产资源，在钢铁、化工、新能源材料等多个领域广泛应用。湖南省锰矿资源储量位列全国第四位，湖南锰矿的成因类型大致可分为碳酸锰矿、氧化锰矿、热液改造型锰矿。

自2008年以来，省物化所在祁零盆地开展整装勘查工作，探获碳酸锰矿石资源量6400万吨，为保障国家能源资源安全作出了重要贡献。“湖南物化”公众号特别推出锰矿科普知识专栏，让我们一起来认识“锰矿”资源。

锰矿宝藏

在地球的深处，锰矿物如散落的繁星，已知的种类竟达150多种。然而，真正具有开采利用价值的锰矿却只是这浩瀚星海中的一小部分璀璨明珠。那么，究竟哪些种类的锰矿具备令人瞩目的开采价值呢？研究发现，大量富集形成具有经济价值的锰矿物主要是软锰矿石和硬锰矿石，其次还包括了水锰矿、褐锰矿、黑锰矿、菱锰矿等。

软锰矿：它的化学成分主要是MnO₂，含锰最高可达到63.2%，仿佛是一座浓缩的锰元素宝库。常含少量的水及二氧化硅、氧化铁及硬锰矿。软锰矿常常以柱状晶体的形态示人，有时又如同针状、纤维状或粒状，姿态万千。硬度随形态和结晶程度而异，隐晶质呈块体和粉末状者，光泽暗淡，通常较软，硬度不及人的指甲;结晶好者呈半金属光泽，硬度接近小刀。颜色有铁黑或淡蓝黑色，条痕为黑色，易污染手指。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，原生低价锰矿物也可氧化成软锰矿，在锰矿石中比较常见，是锰矿冶炼的重要矿物原料。

硬锰矿：成分为含水氧化锰，含锰量约45-60%，常含铁、钙、铜、硅等杂质。晶体少见，通常呈块状、葡萄状、钟乳状、树枝状或土状集合体，表面光滑。半金属光泽至暗淡，颜色暗灰至铁黑色，条痕为光亮的淡黑褐色，不透明。性脆、断口光滑或呈贝壳，状仿佛在向人们展示着它历经岁月洗礼的痕迹。主要是外生成因，见于锰矿床的氧化带和沉积锰矿床中，是锰矿石中常见的锰矿物，也是锰矿冶炼的重要矿物原料之一。

水锰矿：MnO(OH)，它如同一位温柔的守护者，为人类提供着宝贵的锰资源。常含SiO₂（硅）、Fe₂O₃（铁）以及微量Al₂O₃（铝）、CaO（氧化钙）等混入物。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。是炼锰的矿物原料之一。

黑锰矿：Mn₃O₄，黑锰矿宛如一颗黑暗中的明星。含锰65%-72%，通常呈粒状、块状集合体。颜色黑色，条痕红褐色。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，黑锰矿为无水矿物，是自然界中所有含锰化合物中含锰最富的矿物，当之无愧地成为锰矿家族中的佼佼者。是炼锰的矿物原料之一。

褐锰矿：Mn₂O₃，褐锰矿就像是一位沉稳的智者。它的含锰量高达69.9%。四方晶系，晶体呈锥形或假八面体的晶形，通常呈致密块状或粒状集合体，褐黑色至钢灰色的颜色，犹如古老的铠甲，条痕暗褐，新鲜端口为参差状，半金属光泽，它以独特的硬度和条痕褐色，与其他黑色相似的锰矿物区别开来，展现着自己的与众不同。与黑锰矿的形成环境类似，也是在接触交代矿床、热液矿床和沉积变质锰矿床中与其他锰矿物共生。

菱锰矿：MnCO₃。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。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，是炼锰的重要矿物原料之一。

硫锰矿：MnS。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。颜色呈钢灰至铁黑色，风化后变为褐色，条痕呈暗绿色，半金属光泽。大量出现在沉积变质锰矿床中，是炼锰的矿物原料之一。

此外，还有如蜡硅锰矿、肾硅锰矿、粒硅锰矿等锰硅酸盐矿物，它们与褐锰矿、黑锰矿密切共生，且有成因联系，可作为优质锰矿的找矿标志，但在国内较为少见报道。

总之，具有开采价值的锰矿是大自然给予人类的宝贵财富。每一种锰矿都有着独特的价值和魅力。随着科技的不断进步，我们对锰矿的认识和利用也将不断深入和拓展。在开采和利用这些锰矿资源的同时，我们也应牢记可持续发展的理念，采取科学合理的开采方式，保护好自然环境，让这些珍贵的锰矿资源更好地为人类的发展服务，为创造更加美好的未来贡献力量。（文图/金真）