锰的介绍

介绍

锰是一种化学元素,化学符号为“Mn”。锰是一种自由元素(经常与铁伴生),可被发现于很多种矿物中。锰是用于重要工业金属合金中的一种金属,特别是用在不锈钢中。从吨数上来看,锰排在铁,铝,铜之后第四常用的金属。

錳是一種對於鋼鐵工業非常重要的原料和添加劑。鋼鐵在物理和化學上都依 賴錳,如果沒有錳,整個鋼鐵行業都不會存在。換言之,以2012的統計數字說,總值一萬一千九百五十億的鋼鐵行業都是依賴錳的持續供應。

储量

锰是地壳中储量排名第十二位的化学元素。尽管这样,却很难找到锰含量足够高的储地。在超过300座的含锰矿石储地中,仅有大约12个具有开采价值。目前估计世界上的锰储量(含低品位的矿石)为数十亿吨;然而要是只算高品位的矿石(一般锰的含量为超过44%),储量仅为6.8亿吨左右。如此高品位的矿石基本上都位于南半球,例如澳大利亚,巴西,加蓬还有南非,这些国家的供应量占到了全球市场的90%以上。

应用

锰在我们的日常生活中应用广泛。它不仅仅被应用在工业领域上,例如炼钢,生产便携式电池或者铝制饮品罐,对于我们人类的健康而言也起着至关重要的作用,尽管该观点尚未被广泛认可。美国监管机构在一项保证身体健康的计划中,已经制定了每日摄入锰元素的推荐量。

工业和冶金

锰和炼钢

钢基本上是一种铁和碳的合金。由铁练成的粗钢往往含有多余的氧气和硫。锰在炼钢的过程中能发挥关键作用主要是因为两个重要的特性:(1)其可以与硫结合的能力,(2)其较强的还原能力。如果锰的量不够,硫就会与氧结合形成一种低熔点的硫化物,这种硫化物在热轧温度下会融化从而导致表面开裂的现象即我们所谓的“热脆性”。

锰在炼钢中这种长久的重要性可以由一个事实说明,那就是每年大约90%的锰是作为合金元素用在炼钢中的。结合锰的较低价格以及其杰出的技术效益,到目前为止还没有发现令人满意金属元素来替代锰,这也是不太可能改变的一个事实。

锰在冶金领域的其它应用

锰还作为合金元素被用在其它金属中,例如铝,铜合金,锌合金,alpha-beta钛合金,金及银等。

非冶金应用

电池

锰最重要的非冶金应用是以二氧化锰的形式,二氧化锰在干电池中被用作去极化剂。全世界干电池每年的消费超过了200亿支。锰在电池中的作用较为简单。在电池中,阳极和阴极实质上是潮湿的。在放电时,其中一个电极所产生的氢气通过气膜覆盖另一个电极,以防止进一步潮湿,以此来切断电。二氧化锰的作用就是使氢气氧化形成水,发生的几率取决于氧化物的反应。

化工

锰还被用来生产其他化工产品以用在农业或其他工业用途上。例如,高锰酸钾是我们最为熟知的一种用来净化饮用水及处理废水的产品。锰的另一个重要应用的例子就是“代森锰”(manganese-ethylene bisdithiocarbamate),这是一种黄色的粉末状化合物,是一种农业杀菌剂并被广泛的应用于控制作物和谷物疾病,葡萄霜霉病,果树疮痂病,以及香蕉和花生疾病。