锰矿是一种四方晶系，晶体呈双锥状，通常呈粒状、隐晶质块状集合体。黑、灰黑、棕黑至钢灰色。半金属光泽。硬度6～6.5。密度4.7～5.0g/cm。含锰69.9%。溶于盐酸并析出氯气。产于热液矿床、接触交代矿床和沉积变质锰矿床中，与黑锰矿等共生。是炼锰的矿物原料。用于炼制锰铁，制取高锰酸钾、硫酸锰、碳酸锰、硝酸锰、一氧化锰等锰化合物；还可用作氮肥的脱硫剂。

中文名

褐锰矿

外文名

Manganese in brown

晶系

四方晶系

密度

4.7～5.0g/cm

硬度

6～6.5

性质

矿物组分之一

学科

冶金工程

颜色

黑、灰黑、棕黑至钢灰色

简介

自然界存在的锰矿石，以软锰矿与菱锰矿为主；也有一些硫化锰矿，并伴生有Cu、Co、Ni、Zn、Bi等有价贵重金属，但储量不大。另外在我国的贵州、广西等地还有一些褐锰矿存在，其加工利用方式一直未有报道。

因此，对褐锰矿的认识不多，对其开发利用技术较陌生。对所受委托原矿进行矿物分析，确知该锰矿为褐锰矿为主要锰矿物赋存形式，褐锰矿的分子MnSiO的结构可以看成是3MnO·MnSiO，必须将MnO中+3价态的Mn还原为+2价态的溶于稀酸的MnO后才能提取褐锰矿中的锰成分。还原高价态的锰矿物如+4价态的软锰矿比较容易实现，工业上的生产技术也比较成熟，大多采用无烟煤还原焙烧后再用稀硫酸浸出或采用两矿法工艺即用黄铁矿或其他还原剂按原矿、硫酸、还原剂以适当的配比在液相中于90℃左右进行直接还原浸出。而处于+3价态的褐锰矿的还原性能如何，能否采用相类似的比较简单的还原工艺进行还原处理，是该矿物加工冶炼工艺开发成功的关键，从MnO与MnO价态差异的两种物质的氧化还原电位来看，以还原活性较好的煤、天然气等还原剂还原MnO成低价态的MnO应是可行的，从化学反应热力学计算MnO黄铁矿反应的生成自由焙变化结果也表明，这种还原方式是可行的。尝试以黄铁矿、硫酸湿法还原浸出褐锰矿，探寻浸出工艺的优化条件和浸出液的后续净化工艺，为类似的褐锰矿的湿法冶炼工艺提供技术上的参照。

褐锰矿矿石的化学成分

褐锰矿的化学成分及锰的物相构成见表1。

表1

褐锰矿的矿物组成

通过对原矿进行矿物分析确知该锰矿以褐锰矿为主要锰矿物赋存形式，并有部分软锰矿存在，经X射线衍射检测表明，褐锰矿的分子结构通式为MnSiO，是一种复杂硅酸盐矿物，另有石英、萤石等天然矿物形式存在，锰的物相组成见表2。

表2

总结

1)采用黄铁矿硫酸湿法还原浸出工艺能较好地提取褐锰矿中的锰，当矿：酸：黄铁矿质量比达到1:1.104:0.28时，在90-95℃，搅拌浸出6.5h以上，原矿中的锰的浸出率达92%以上。

2)浸出液采用针铁矿法除铁硅铝砷磷等杂质，锰的损耗低，仅约0.8%，杂质取除彻底。

3)采用硫化钱与SDD联合去除除铁液中的Ni、Co、Zn等重金属杂质，杂质去除率高，可获得合符电解金属锰要求的硫酸锰净化液。

4)褐锰矿从湿法浸出到硫酸锰净化液，原矿锰的冶炼回收率达90.45%，说明采用黄铁矿湿法还原浸出工艺冶炼褐锰矿是成功的。