軟錳礦

晶體呈細(xì)柱狀或針狀，通常呈塊狀、粉末狀集合體。顏色和條痕均為黑色。光澤和硬度視其結(jié)晶粗細(xì)和形態(tài)而異，結(jié)晶好者呈半金屬光澤，硬度較高，而隱晶質(zhì)塊體和粉末狀者，光澤暗淡，硬度低，極易污手。比重在5左右。軟錳礦主要由沉積作用形成，為沉積錳礦的主要成分之一。在錳礦床的氧化帶部分，所有原生低價(jià)錳礦物也可氧化成軟錳礦。軟錳礦在錳礦石中是很常見(jiàn)的礦物，是煉錳的重要礦物原料。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廢氣排放量也越來(lái)越大，其中SO2對(duì)大氣的污染已經(jīng)危及環(huán)境的生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)了許多煙氣脫硫技術(shù)，美國(guó)和法國(guó)多采用拋棄法，而我國(guó)國(guó)土資源寶貴，大多采用吸收法。采用的"石灰乳吸收法"和"鈉堿法"，其投資和運(yùn)行費(fèi)用高，且脫硫副產(chǎn)品的價(jià)格低，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。因此，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)低成本、能回收高價(jià)值副產(chǎn)品的脫硫技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。軟錳礦漿是一種很好的SO2吸收劑，近幾年來(lái)，我們進(jìn)行了軟錳礦漿吸收SO2廢氣的實(shí)驗(yàn)研究，"軟錳礦漿吸收法"可以較好地解決SO2廢氣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，而且副產(chǎn)品硫酸錳又有較高的應(yīng)用價(jià)值。該方法真正能做到"綜合治理、變廢為寶"。

反應(yīng)原理

軟錳礦中主要成分是二氧化錳，二氧化錳是強(qiáng)氧化劑，在酸性溶液中具有較強(qiáng)的氧化性，而SO2在水溶液中具有較強(qiáng)的還原性，從它們的標(biāo)準(zhǔn)電極電位可以看出，用軟錳礦漿來(lái)吸收工業(yè)廢氣中SO2，會(huì)發(fā)生比較完全的氧化還原反應(yīng)。根據(jù)《熱力學(xué)數(shù)據(jù)》手冊(cè)計(jì)算得ΔGθ=-190kJ/mol，Kθ=1.13×1034，可 以看出反應(yīng)(5)不僅能自發(fā)進(jìn)行，而且可進(jìn)行得較完全。從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，用軟錳礦漿液來(lái)吸收工業(yè)廢氣中的SO2，反應(yīng)是比較容易進(jìn)行的，因?yàn)檎麄€(gè)吸收過(guò)程在氣、液、固三相內(nèi)進(jìn)行，由于吸收塔內(nèi)加入了大量的填料，可使氣液接觸面積增大，從而使MnO2和SO2的反應(yīng)有較好的動(dòng)力學(xué)條件。實(shí)驗(yàn)條件及方法

1.實(shí)驗(yàn)原料

煙氣:利用SO2鋼瓶氣和空壓機(jī)在緩沖瓶?jī)?nèi)配置成一定SO2濃度的模擬煙氣。

軟錳礦漿:將100~160目的軟錳礦粉直接用清水配置而成。

2.實(shí)驗(yàn)方法

在實(shí)驗(yàn)室條件下，采用小型填料吸收塔吸收SO2煙氣。

實(shí)驗(yàn)分析

1.對(duì)比實(shí)驗(yàn)一:驗(yàn)證最佳條件

將軟錳礦吸收SO2廢氣的工藝條件確定在液固比為8∶1，鼓風(fēng)量為300L/h，吸收溫度為40℃(即由正交表所確定的最佳工藝條件)。試驗(yàn)結(jié)果:SO2吸收率為95.7%，大于正交表上的9次試驗(yàn)中的任意一次，因此可視為最佳工藝條件。

2.對(duì)比實(shí)驗(yàn)二:不同軟錳礦的影響將軟錳礦漿的品位由41.68%降低到25%，工藝條件確定在液固比為8∶1，試驗(yàn)結(jié)果:SO2吸收率為91.74%。由此可知，該工藝條件對(duì)于采用低品位軟錳礦漿液作為吸收劑效果也很好。

結(jié) 論

1.試驗(yàn)結(jié)果證明，用軟錳礦漿吸收工業(yè)廢氣中的SO2，在技術(shù)上是可行的，SO2吸收率可達(dá)到90%以上。

2.用軟錳礦漿吸收工業(yè)廢氣中的SO2方法比傳統(tǒng)方法(如石灰-石膏法、雙堿法、氨液吸收法)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好，副產(chǎn)品價(jià)值高。

軟錳礦是主要含錳礦物之一,常與硬錳礦共生。斜方晶系，晶體呈細(xì)柱狀或針狀;通常呈塊狀、粉末狀集合體。鋼灰至黑色,條痕藍(lán)黑至黑色，半金屬光澤。斷口不平坦。硬度隨形態(tài)和結(jié)晶程度而異,呈顯晶者為5~6,呈隱 晶或塊狀集合體者降為1~2。密度4.7~5.0g/cm3。能污手、性脆。加過(guò)氧化氫劇烈起泡放出大量氧氣;緩慢溶于鹽酸放出氯氣，并使溶液呈淡綠色。軟錳礦主要由沉積作用形成。

錳礦石按工業(yè)用途分為冶金錳礦石和化工錳礦石,后者為氧化錳礦中較純的軟錳礦?；び枚趸i礦粉質(zhì)量應(yīng)符合黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T5084-2005:錳礦粉含量以干礦品位計(jì)算，按含MnO2≥75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%分別定為特級(jí)、一級(jí)至六級(jí)共七個(gè)品級(jí)。產(chǎn)品通過(guò)0.125mm目篩的篩下重量應(yīng)占總重量的95%以上,如果需方有不同要求以及對(duì)產(chǎn)品的雜質(zhì)成分及其含量要求，均由供需雙方議定。產(chǎn)品的濕存水以供方包裝時(shí)的檢驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn),應(yīng)不大于4%。濕存水以供方包裝時(shí)的檢驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。

二氧化錳是不成鹽氧化物。氧化性, 和濃HCl 作用以制取氯氣: MnO 2 +4HCl=MnCl 2 +C1 2 +2H 2 O 。二氧化錳用于干電池、玻璃和陶瓷的著色劑、制錳等?；瘜W(xué)式MnO 2 。黑色斜方晶體。天然存在的二氧化錳是軟錳礦。它是強(qiáng)氧化劑，不能與有機(jī)物或其他還原性物質(zhì)如硫、硫化物、磷化物等一起加熱或摩擦。二氧化錳可用于制造干電池和涂料;在搪瓷、玻璃釉藥、陶瓷等方面做黑色或紫色顏料;在橡膠工業(yè)中用作催化劑;加在含鐵玻璃中可去掉綠色;還可制錳化合物。

MnO2 一種重要的無(wú)機(jī)鹽工業(yè)產(chǎn)品。黑色或灰黑色晶體或無(wú)定形粉末。不溶于水，高溫下與碳反應(yīng)生成金屬錳。是兩性物質(zhì)，具有良好的吸附性能和較強(qiáng)的氧化能力。

錳，是瑞典化學(xué)家、氯氣的發(fā)現(xiàn)者社勒于1774年從軟錳礦中發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)，這種軟錳礦通稱為"Manganese"，社勒就用這名字作為新元素的名字，即"錳"。