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硫酸锰产业发展

发布时间:2020-12-23 06:30:50

❶ 为什么要用硫化法除硫酸锰溶液中的重金属

一、锰的性质
锰是一种金属元素,它以化合物形式广泛存在于自然界中,在地壳内锰的平均含量(质量分数)约为0.1%*(质量分数),在元素周期表中,锰属过渡元素,与铬、铁相邻,化学活性比铬弱,比铁强。
(一)锰的物理性质
金属锰为立方晶体,有α,β,γ和δ四种同素异性体,常温下以α锰最稳定。
金属锰的机械性能硬而脆,莫氏硬度为5~6,致密块状金属锰表面为银白色,粉状呈灰色。
锰的相对原子量为54.9380±1。原子体积为7.39cm3/mol。金属锰的原子半径和室温下的密度,均随晶型不同而略有差别
在大气压为101.325kPa时,锰的熔点为1260℃,沸点1900℃,汽化热为219.7kJ/mol。在0-25℃时,锰的电阻率为185μΩ·cm,在18℃锰的磁化率为9.9×10-6cm3/g。
(二)锰的化学性质
锰属姬叮灌顾弑该鬼双邯晶活泼金属,易被氧化。细粉状金属锰在空气中易燃烧,但大块状金属锰在常温下不易受空气中的氧侵蚀,这是因为在空气中金属锰表面易生成一层氧化物膜,对内层金属锰起到了保护作用。在水中则易生成氢氧化物膜,可进一步阻止锰对水分子中氢的置换作用。但是,若把锰放入含有NH4Cl的水溶液中,则置换反应能顺利进行。
锰原子处于基态的电子构型是[Ar]3d54s2。由于其最外层和次外层中的电子(3d4s)都可以成为价电子,因而锰是变价元素。锰的主要氧化态有+2,+3,+4,+6和+7。价态的变化导致离子性质的变化,如锰离子半径随价态的增高而变小,离子电位和电负性随价态增高而相应增大,其氧化物的酸碱性随价态增高由碱性向酸性变化。锰的氧化物及其水合物酸碱性递变规律是过渡元素中最典型的。它表现为随锰的氧化态升高,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。
(三)锰的物理化学特性
锰属于第四周期的过渡元素,同Sc,Ti,V,Cr, Fe,Co,Ni相比尤其是与相邻的Cr和Fe相比,锰有一些特殊的物理化学特性。这些特性对认识锰的地球化学特征有重要意义。
第四周期过渡元素的晶体结构有六方、立方、体心立方和面心立方等类型。例如,Sc,Ti和Co为六方型;V,Cr和Fe为体心立方型;Ni为面心立方型;惟独锰为立方型。
第四周期过渡元素的原子半径,总的趋势是从Sc到Ni随原子序数增加而依次减小,惟独锰是例外。它的原子半径可达136.6pm(γ-Mn)比Cr(124.9pm)和Fe(124.1pm)的原子半径都大,破坏了递减规律。原子体积也有这种现象,锰的原子体积为7.39cm3/mol,它比Cr(7.23cm3/mol)和Fe(7.1cm3/mol)都大。
第四周期过渡元素的氧化态,惟独锰有最高的+7氧化态。锰元素前的过渡元素(从Sc到Cr)最高氧化态逐渐升高,从+3到+6;锰后的过渡元素(从Fe到Ni)最高氧化态逐渐降低,从+6到+3。锰元素前过渡元素的氧化态升高,与3d轨道上价电子数增加有关。当3d轨道上的电子数达到5以上时(从Cr到Ni),3d轨道逐渐趋向稳定,高的氧化态逐渐不稳定,呈现强氧化性,所以锰元素后过渡元素的氧化态又逐渐降低。
在第四周期过渡元素中,锰具有最低的熔点与沸点。从Sc到Cr,熔点为1539~1890℃,沸点为2483~3380℃;从Fe到Ni,熔点为1453~1535℃,沸点为2732~3000℃.而锰的熔点只有1260℃,沸点只有2077℃.其熔化热和汽化热也较低。
第四周期过渡元素的标准电极电势,基本上从Sc到Ni逐渐增大。这和它们的金属性逐渐减弱是一致的。惟独锰的标准电极电势比铬还低,破坏了这种递增规律。这与失去两个4s电子后,形成更稳定的3d5构型有关。
由此可见,锰在第四周期过渡元素中,有其独特的物理化学特性。
二、锰的用途
锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。
(一)锰在钢铁工业中的应用
锰与氧、硫的亲合力都比较大,故锰是钢液的脱氧剂和脱硫剂。锰能强化铁素体和细化珠光体,故能提高钢的强度和淬透性,因而可作为钢的合金元素。
钢的强度极限随锰的含量增加(≤7%)而增加,每增加1%的锰含量,强度极限提高98066.5kPa,同时钢的塑性极限也相应得到提高。
当钢中锰含量大于10%时,钢在大气中抗腐蚀性大大增强,锰还能减轻氧和硫对钢的危害,从而提高钢的可锻性和可轧性。
锰元素虽然早在1774年就被人们所发现,但是,锰在钢铁工业中的重要作用直到1856年发明底吹酸性转炉,以及1864年发明平炉炼钢法之后,才被人们所认识。现在锰已成为钢铁工业不可缺少的重要原料。
1.用作脱氧剂
炼钢过程中,为了提高钢的质量,需要除去铁水中的碳、硫等有害杂质,最简便的工艺就是用氧化的方法,可是有一部分铁和杂质元素一同被氧化,生成氧化亚铁(FeO),而FeO在钢液中溶解度大,使钢液中含氧量增高,可以达到0.25%~0.45%。氧含量增高,对钢的性能产生不良影响,所以钢对含氧量有严格的要求,一般不准超过0.02%,甚至更严。因此,炼钢过程必须脱去超标的氧。锰是活性好的金属,其化学性能较铁活泼,将锰加入钢液中时,可以与FeO反应形成不溶于钢水中的氧化物渣,飘浮于钢水液面,使钢中含氧量降低。
FeO+Mn→Fe+MnO
锰在钢水中的脱氧能力与其他一些元素(如钙、铝、硅)相比应该说还是比较低的,但由于其易于生产,价格又比较低,因此仍然深受钢铁企业的欢迎,尤其是对炼沸腾钢来说,采用锰铁合金脱氧是很理想的脱氧剂,因锰的脱氧能力较弱,它可以调整钢的含氧量,而不至于使氧脱去过多而不能沸腾。同时锰的存在还可以使硅和铝的脱氧能力增强,因为脱氧产物MnO与其他氧化物(如Si02)可以形成低熔点化合物而有利于从钢液中排除。
2.作脱硫剂
硫在钢液中以硫化铁(FeS)形式存在,钢中含硫高容易产生热脆,降低钢的机械性能,因此,炼钢过程必须控制硫的含量。锰与硫的结合力大于铁与硫的结合力。当加人锰合金之后,钢水中的[FeS]很易与锰生成熔点高的[MnS]而转人炉渣中,从而降低了钢中的硫含量。
3.作合金元素
锰可以强化铁素体和细化珠光体,因而提高了钢的强度,还可以提高钢的淬透性、钢的硬度和耐磨性。因此,锰是各种牌号钢的重要合金元素。
普通碳素结构钢一般含Mn0.25%~0.8%;优质碳素结构钢一般含Mn0.7%~1.2%;在低合金钢中加人0.8%~1.7%的Mn可以使钢的强度比普通碳钢提高20%~30%;弹簧钢含Mn0.4%~1.3%;轴承钢含Mn0.3%~1.6%;工具钢含Mn0.4%~2%;耐磨钢含Mn11%~15%;耐热钢含Mn17%~21%;电工钢含Mn17%~19%。
近两年来,我国用锰代镍生产不锈钢得到了广泛推广,尤其是在江、浙一带的中小型不锈钢厂中几种奥氏体不锈钢节镍、代镍品牌得到了迅速推广。
如奥氏体不锈钢OCr17Mn13N是一种无镍Cr-Mn-N不锈钢,可作1Cr18Ni9Ti的代用品。主要用于大气及抗氧化酸腐蚀,可以用于生产板、带、管、棒材。
节镍奥氏体不锈钢1Cr18Mn8Ni5N,室温强度比18-8铬镍不锈钢高,在800℃下具有较好的抗氧化性及中温强度,可以生产板、带、丝、管、棒材。
还有2Cr15Mn15Ni2N是奥氏体节镍低磁性不锈钢,具有良好的低磁性能及低磁稳定性能,可以生产板、带、丝、棒材及锻材,能够代替1Cr18Ni9Ti用于制造要求低磁性的设备及零件,如自动驾驶仪中的陀螺、转子、罗盘及无线电装置中的零件。
我国电解锰的产量迅速增加,质量不断提高,为我国用锰代镍、节镍生产200系列不锈钢的发展提供了有力的保证。
(二)锰在有色冶金工业中的应用
锰在有色冶金工业中主要有两种用途:一是在铜、锌、镉、铀等有色金属的湿法冶炼过程中加人二氧化锰或高锰酸钾作氧化剂,使溶于酸溶液中的二价铁氧化成三价,调整溶液的pH值,使铁沉淀而除去。
2FeS04+Mn02+2H2S04===Fe2(SO4)3+MnS04+2H20
每生产一吨锌要消耗含Mn0260%的矿石约8~10kg.湿法生产1t铜消耗含Mn0260%的矿石约20~25kg.
二是锰与铜、铝、镁生成许多有工业价值的合金,如黄铜、青铜、白铜、铝锰合金、镁锰合金等。
黄铜是应用非常广泛的铜合金,含Mnl%~4%.由于锰细化了晶粒,提高了强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。因此,锰黄铜可以制成板、带、棒和线材,同时具有良好的机械性能和耐腐蚀性。
青铜含Mn1.2%~5.5%,其特点是耐热性能好,在温度较高时,它的强度与耐腐性能仍然比较好。
白铜是含镍低于50%加入一定量的锰后形成的铜镍合金。根据锰含量的不同,有考铜、康铜和锰铜之称,主要用于电器仪表中。
铝锰合金主要用于航空材料。含锰0.5%~3%的铝锰合金硬度大,抗蚀能力强,同时抗拉强度可达186~235MPa,重量又轻,因此在航空工业以及军民的日常装备中得到广泛应用。
镁中加人1.3%~1.5%的锰后形成的合金具有良好的耐蚀性和耐温性能,在航空工业中也得到了广泛应用。
(三)锰在电池工业中的应用
锌-锰电池由于使用方便,价格低廉,至今仍是电池中使用最广,产值、产量最大的一种电池。
MnO2是锌-锰电池的正极,电池放电时被还原。制备电池用MnO2的原料主要有天然MnO2(NMD)、化学MnO2(CMD)和电解MnO2(EMD).天然Mn02由于纯度低,一般只应用于生产糊式锌锰干电池,而且自然界适合于干电池用的NMD数量已越来越少,同时由于技术进步和人们生活水平的提高以及环境保护日益加强,用NMD生产糊式锌-锰电池将会逐渐减少。而碱性锌-锰电池正在迅速增长。因此,EMD在锌一锰干电池中的用量也将会不断增加。尤其是生产无汞锌-锰电池用的高纯EMD的需求量会增加更快。
(四)锰在电子工业中的应用
电子工业是全球经济发展最快的一个部门,带动了全球经济的发展。
磁性材料,尤其是软磁材料是电子工业的基本原料。软磁材料中又以锰锌铁氧体为主,因其具有狭窄的剩磁感应曲线,可以反复磁化,在高频作用下具有高导磁率、高电阻率、低损耗等特点,同时又价格低廉,来源广泛,已经取代了大部分镍锌铁氧体,在软磁材料中占到了80%以上。
用锰锌铁氧体磁芯制成的各种电感器件、变压器、线圈、扼流圈等,在通讯设备、家电产品、计算机产品、工业自动化设备等方面都得到了广泛应用。
在锰锌铁氧体中四氧化三锰用量占到了21%左右。
(五)锰在建筑材料中的应用
锰在建筑材料方面的用途主要是在生产玻璃时作为褪色、着色和澄清剂等。
用于生产玻璃的原料中多数含有钻、铁等杂质,影响了玻璃的颜色,适量加人Mn02可以使玻璃变为无色,加人不同量的Mn02又可以使玻璃具有不同的颜色。
锰在建筑材料中的另一用途是使陶瓷和砖、瓦表面的着色,如着褐色、绿色、紫色、黑色等光彩鲜艳的颜色。西欧一些国家的楼房建筑装饰材料釉面砖、瓦表面着色主要是采用MnO2作着色料,颜色鲜艳,持久不易褪色,很受人们青睐。
(六)锰在农业中的应用
锰是植物正常生长不可缺少的微量元素之一,它参与光合作用和氮素的转化,参与许多酶的活动和氧化还原过程,能促进叶绿素的合成和碳水化合物的运转。当土壤中严重缺锰时,农作物出现枯黄,生长不良,产量下降。
据中国科学院南京土壤研究所和江苏农业科学院的调查表明,我国缺锰土壤达亿亩以上,若以每年每亩施lkg锰肥计,我国农业需含锰肥料就达10万t之多。硫酸锰和一氧化锰都是优质的锰肥。
除了用于肥料之外,锰在农业上还有许多其他的应用,如作杀菌剂(乙撑双二硫代氨基甲酸锰)、饲料添加剂等。
(七)锰在环保治理方面的应用
锰在环境保护方面,主要用于对污水和废气的处理。
在天然饮用水中常含有一定的杂质,需要净化,用二氧化锰净化水特别适用于地下水的除铁。
我国地下水含铁浓度多数达10mg/LS以上。国家规定生活饮用水和工业水含铁量不应超过0.3mg/L,对于棉毛、造纸工业用水含铁量不应超过0.2mg/L,对于纺织、印染、电子工业用水不得超过0.1~0.05mg/L。
地下水中铁常以二价铁的形式存在,由于二价铁在水中溶解度较大,所以,刚从地下抽出来的水仍然清澈透明,但和空气接触,水中的二价铁被空气中的氧氧化,生成难溶于水的三价铁的氢氧化物。地下水中的铁虽然对人的健康并无影响,但水中含铁浓度大于0.3mg/L时水便发浑,超过1mg/L时水有铁腥味。水中含有过量的铁质,在洗涤的衣物上会生成锈色斑点;在锅炉用水中,铁是生成水垢的成分之一;在纺织工业中,使纺织品产生锈色斑点,印染时与染料结合使色泽不艳;造纸时铁质吸附于纤维素之间使颜色变黄等,因此,必须对地下水净化除铁。
天然二氧化锰可以对水中铁起氧化作用,使水中可溶性二价铁氧化成不溶于水的三价铁的氢氧化物而除去。
2Fe2++Mn02+4H+===2Fe3++Mn2++2H20
2Fe3++6H2O===2Fe(OH)3↓+6H+
天然二氧化锰氧化能力的大小与锰砂品种和晶体结构有关。天然锰砂本身难溶于水,因此不会给用户带来新的污染。
二氧化锰可用于净化废水中的砷,还可用于净化废气中的硫化氢和二氧化硫等有害气体,以及净化含汞的工业废气。
(八)锰与人类健康
已有的资料表明锰是有益于人类健康的微量元素。
我国广西巴马族自治县是世界著名的长寿之乡,超过百岁的老人在十万人中有31人,超过国际公认长寿之乡25人的标准。为了查明巴马人长寿的原因,先后有20多个国家的专家到巴马进行了科学考察,发现除了巴马县的自然环境保护好、水和空气均没被污染外,还与土壤中Mn,Zn含量高有密切关系。在一般土地中Mn含量高达1188~2383μg/g,菜地中Mn含量高达6566μg/g,Zn含量平均239~173μg/g.百岁老人头发中Mn高达(22.47+13.33)μg/g,比广州人头发含Mn(2.23+0.84)μg/g和日本东京人头发含Mn(2.30+1.17)μg/g高了10倍以上。巴马人吃的食品如粮食、蔬菜、豆类、菌类、笋类中含Mn,Zn等微量元素也比其他地区的要高。
人类健康长寿自然与许多因素有关,但从我国广西巴马县人长寿的调查结果可以看出,Mn元素被植物吸收,再进人人体对人类健康长寿是有益的。
医学研究近来证实:老年人骨质疏松与缺少锰有一定关系。
(九)锰在其他方面的应用
在制皂工业中广泛采用高锰酸钾或二氧化锰作催化剂。更新的技术是采用锰皂代替高锰酸钾和二氧化锰作催化剂,效果更好。目前,我国已用一部分合成脂肪酸代替一部分动植物油来制备洗涤肥皂。锰皂用的原料为含量98%以上的工业硫酸锰、液碱及脂肪酸,其反应为
MnS04·H2O+2NaOH→Mn(OH)2↓+Na2S04+H2O
Mn(OH)2+2RCOOH→Mn(RCOO)2+2H20
在医药方面锰主要是作消毒剂、制药氧化剂、催化剂等。
高锰酸钾是医药上最常用的消毒剂之一,它是一种很强的氧化剂,配成0.1%+的高锰酸钾溶液就能起到消毒杀菌的作用。
在生产镇静剂芬那露的过程中,用二氧化锰作中间氧化剂:

在生产解热镇痛剂非那西丁中,用对硝基氯苯在活性二氧化锰催化剂存在下与氢氧化钠的乙醇溶液作用,生成对硝基乙醚,再用硫化钠还原,以醋酸进行乙醇化即制得非那西丁。
在印染工业中用二氧化锰作氧化剂制备还原艳绿印染颜料。
用二氧化锰作氧化剂制备的对苯二酚是电影胶片、照相底片的显影剂。
锰在焊接工业中也是一种不可少的重要原料,无论是手工电弧焊接还是自动埋弧焊接锰都是一种重要的原材料,起到脱硫、脱氧和提高焊缝强度的作用。

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❸ 金属材料包括纯金属以及它们的合金,在生产、生活和社会发展中起着非常重要的作用.(1)某校同学以“比

(1)【作出猜想】比较锰、铁、铜3种金属的活动性,猜想二和三都是铁在锰的前面,因此猜想一是:锰>铁>铜,故答案为:锰>铁>铜(写“Mn>Fe>Cu”亦可)
【设计实验】验证锰和铜的活动性顺序,只要把锰片放入硫酸铜溶液中即可,故答案为:②硫酸铜溶液(写“CuSO 4 溶液”亦可)
③要验证铁>锰>铜,只要把锰片分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中即可,本题开放性比较强,答案不唯一.故答案为:将两片锰分别放入硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液中,观察现象(或将铁片和铜片分别放入硫酸锰溶液中,观察现象;或将铁片放入硫酸锰溶液中、锰片放入硫酸铜溶液中,观察现象;或将锰片放入硫酸亚铁溶液中、铜片放入硫酸锰溶液中,观察现象)
【实验及结论】第一组同学的实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,实验现象是:都有气泡产生,锰片的反应比铁片的反应剧烈.故答案为:都有气泡产生,锰片的反应比铁片的反应剧烈
(2)根据题目信息和表格给出的数据分析,第4次加入硫酸时,锌已经充分反应,因此m=12g.故答案为:①12.0(写“12”亦可)
②根据表格数据可知:铜的质量是12g,锌的质量=20g-12g=8g,
8g
20g
×100%=40%
故答案为:40%

❹ 在过二硫酸盐氧化硫酸锰的实验中,为什么锰离子的浓度要用0.001mol/l

一、锰的性质
锰是一种金属元素,它以化合物形式广泛存在于自然界中,在地壳内锰的平均含量(质量分数)约为0.1%*(质量分数),在元素周期表中,锰属过渡元素,与铬、铁相邻,化学活性比铬弱,比铁强。
(一)锰的物理性质
金属锰为立方晶体,有α,β,γ和δ四种同素异性体,常温下以α锰最稳定。
金属锰的机械性能硬而脆,莫氏硬度为5~6,致密块状金属锰表面为银白色,粉状呈灰色。
锰的相对原子量为54.9380±1。原子体积为7.39cm3/mol。金属锰的原子半径和室温下的密度,均随晶型不同而略有差别
在大气压为101.325kPa时,锰的熔点为1260℃,沸点1900℃,汽化热为219.7kJ/mol。在0-25℃时,锰的电阻率为185μΩ·cm,在18℃锰的磁化率为9.9×10-6cm3/g。
(二)锰的化学性质
锰属活泼金属,易被氧化。细粉状金属锰在空气中易燃烧,但大块状金属锰在常温下不易受空气中的氧侵蚀,这是因为在空气中金属锰表面易生成一层氧化物膜,对内层金属锰起到了保护作用。在水中则易生成氢氧化物膜,可进一步阻止锰对水分子中氢的置换作用。但是,若把锰放入含有NH4Cl的水溶液中,则置换反应能顺利进行。
锰原子处于基态的电子构型是[Ar]3d54s2。由于其最外层和次外层中的电子(3d4s)都可以成为价电子,因而锰是变价元素。锰的主要氧化态有+2,+3,+4,+6和+7。价态的变化导致离子性质的变化,如锰离子半径随价态的增高而变小,离子电位和电负性随价态增高而相应增大,其氧化物的酸碱性随价态增高由碱性向酸性变化。锰的氧化物及其水合物酸碱性递变规律是过渡元素中最典型的。它表现为随锰的氧化态升高,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。
(三)锰的物理化学特性
锰属于第四周期的过渡元素,同Sc,Ti,V,Cr, Fe,Co,Ni相比尤其是与相邻的Cr和Fe相比,锰有一些特殊的物理化学特性。这些特性对认识锰的地球化学特征有重要意义。
第四周期过渡元素的晶体结构有六方、立方、体心立方和面心立方等类型。例如,Sc,Ti和Co为六方型;V,Cr和Fe为体心立方型;Ni为面心立方型;惟独锰为立方型。
第四周期过渡元素的原子半径,总的趋势是从Sc到Ni随原子序数增加而依次减小,惟独锰是例外。它的原子半径可达136.6pm(γ-Mn)比Cr(124.9pm)和Fe(124.1pm)的原子半径都大,破坏了递减规律。原子体积也有这种现象,锰的原子体积为7.39cm3/mol,它比Cr(7.23cm3/mol)和Fe(7.1cm3/mol)都大。
第四周期过渡元素的氧化态,惟独锰有最高的+7氧化态。锰元素前的过渡元素(从Sc到Cr)最高氧化态逐渐升高,从+3到+6;锰后的过渡元素(从Fe到Ni)最高氧化态逐渐降低,从+6到+3。锰元素前过渡元素的氧化态升高,与3d轨道上价电子数增加有关。当3d轨道上的电子数达到5以上时(从Cr到Ni),3d轨道逐渐趋向稳定,高的氧化态逐渐不稳定,呈现强氧化性,所以锰元素后过渡元素的氧化态又逐渐降低。
在第四周期过渡元素中,锰具有最低的熔点与沸点。从Sc到Cr,熔点为1539~1890℃,沸点为2483~3380℃;从Fe到Ni,熔点为1453~1535℃,沸点为2732~3000℃.而锰的熔点只有1260℃,沸点只有2077℃.其熔化热和汽化热也较低。
第四周期过渡元素的标准电极电势,基本上从Sc到Ni逐渐增大。这和它们的金属性逐渐减弱是一致的。惟独锰的标准电极电势比铬还低,破坏了这种递增规律。这与失去两个4s电子后,形成更稳定的3d5构型有关。
由此可见,锰在第四周期过渡元素中,有其独特的物理化学特性。
二、锰的用途
锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。
(一)锰在钢铁工业中的应用
锰与氧、硫的亲合力都比较大,故锰是钢液的脱氧剂和脱硫剂。锰能强化铁素体和细化珠光体,故能提高钢的强度和淬透性,因而可作为钢的合金元素。
钢的强度极限随锰的含量增加(≤7%)而增加,每增加1%的锰含量,强度极限提高98066.5kPa,同时钢的塑性极限也相应得到提高。
当钢中锰含量大于10%时,钢在大气中抗腐蚀性大大增强,锰还能减轻氧和硫对钢的危害,从而提高钢的可锻性和可轧性。
锰元素虽然早在1774年就被人们所发现,但是,锰在钢铁工业中的重要作用直到1856年发明底吹酸性转炉,以及1864年发明平炉炼钢法之后,才被人们所认识。现在锰已成为钢铁工业不可缺少的重要原料。
1.用作脱氧剂
炼钢过程中,为了提高钢的质量,需要除去铁水中的碳、硫等有害杂质,最简便的工艺就是用氧化的方法,可是有一部分铁和杂质元素一同被氧化,生成氧化亚铁(FeO),而FeO在钢液中溶解度大,使钢液中含氧量增高,可以达到0.25%~0.45%。氧含量增高,对钢的性能产生不良影响,所以钢对含氧量有严格的要求,一般不准超过0.02%,甚至更严。因此,炼钢过程必须脱去超标的氧。锰是活性好的金属,其化学性能较铁活泼,将锰加入钢液中时,可以与FeO反应形成不溶于钢水中的氧化物渣,飘浮于钢水液面,使钢中含氧量降低。
FeO+Mn→Fe+MnO
锰在钢水中的脱氧能力与其他一些元素(如钙、铝、硅)相比应该说还是比较低的,但由于其易于生产,价格又比较低,因此仍然深受钢铁企业的欢迎,尤其是对炼沸腾钢来说,采用锰铁合金脱氧是很理想的脱氧剂,因锰的脱氧能力较弱,它可以调整钢的含氧量,而不至于使氧脱去过多而不能沸腾。同时锰的存在还可以使硅和铝的脱氧能力增强,因为脱氧产物MnO与其他氧化物(如Si02)可以形成低熔点化合物而有利于从钢液中排除。
2.作脱硫剂
硫在钢液中以硫化铁(FeS)形式存在,钢中含硫高容易产生热脆,降低钢的机械性能,因此,炼钢过程必须控制硫的含量。锰与硫的结合力大于铁与硫的结合力。当加人锰合金之后,钢水中的[FeS]很易与锰生成熔点高的[MnS]而转人炉渣中,从而降低了钢中的硫含量。
3.作合金元素
锰可以强化铁素体和细化珠光体,因而提高了钢的强度,还可以提高钢的淬透性、钢的硬度和耐磨性。因此,锰是各种牌号钢的重要合金元素。
普通碳素结构钢一般含Mn0.25%~0.8%;优质碳素结构钢一般含Mn0.7%~1.2%;在低合金钢中加人0.8%~1.7%的Mn可以使钢的强度比普通碳钢提高20%~30%;弹簧钢含Mn0.4%~1.3%;轴承钢含Mn0.3%~1.6%;工具钢含Mn0.4%~2%;耐磨钢含Mn11%~15%;耐热钢含Mn17%~21%;电工钢含Mn17%~19%。
近两年来,我国用锰代镍生产不锈钢得到了广泛推广,尤其是在江、浙一带的中小型不锈钢厂中几种奥氏体不锈钢节镍、代镍品牌得到了迅速推广。
如奥氏体不锈钢OCr17Mn13N是一种无镍Cr-Mn-N不锈钢,可作1Cr18Ni9Ti的代用品。主要用于大气及抗氧化酸腐蚀,可以用于生产板、带、管、棒材。
节镍奥氏体不锈钢1Cr18Mn8Ni5N,室温强度比18-8铬镍不锈钢高,在800℃下具有较好的抗氧化性及中温强度,可以生产板、带、丝、管、棒材。
还有2Cr15Mn15Ni2N是奥氏体节镍低磁性不锈钢,具有良好的低磁性能及低磁稳定性能,可以生产板、带、丝、棒材及锻材,能够代替1Cr18Ni9Ti用于制造要求低磁性的设备及零件,如自动驾驶仪中的陀螺、转子、罗盘及无线电装置中的零件。
我国电解锰的产量迅速增加,质量不断提高,为我国用锰代镍、节镍生产200系列不锈钢的发展提供了有力的保证。
(二)锰在有色冶金工业中的应用
锰在有色冶金工业中主要有两种用途:一是在铜、锌、镉、铀等有色金属的湿法冶炼过程中加人二氧化锰或高锰酸钾作氧化剂,使溶于酸溶液中的二价铁氧化成三价,调整溶液的pH值,使铁沉淀而除去。
2FeS04+Mn02+2H2S04===Fe2(SO4)3+MnS04+2H20
每生产一吨锌要消耗含Mn0260%的矿石约8~10kg.湿法生产1t铜消耗含Mn0260%的矿石约20~25kg.
二是锰与铜、铝、镁生成许多有工业价值的合金,如黄铜、青铜、白铜、铝锰合金、镁锰合金等。
黄铜是应用非常广泛的铜合金,含Mnl%~4%.由于锰细化了晶粒,提高了强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。因此,锰黄铜可以制成板、带、棒和线材,同时具有良好的机械性能和耐腐蚀性。
青铜含Mn1.2%~5.5%,其特点是耐热性能好,在温度较高时,它的强度与耐腐性能仍然比较好。
白铜是含镍低于50%加入一定量的锰后形成的铜镍合金。根据锰含量的不同,有考铜、康铜和锰铜之称,主要用于电器仪表中。
铝锰合金主要用于航空材料。含锰0.5%~3%的铝锰合金硬度大,抗蚀能力强,同时抗拉强度可达186~235MPa,重量又轻,因此在航空工业以及军民的日常装备中得到广泛应用。
镁中加人1.3%~1.5%的锰后形成的合金具有良好的耐蚀性和耐温性能,在航空工业中也得到了广泛应用。
(三)锰在电池工业中的应用
锌-锰电池由于使用方便,价格低廉,至今仍是电池中使用最广,产值、产量最大的一种电池。
MnO2是锌-锰电池的正极,电池放电时被还原。制备电池用MnO2的原料主要有天然MnO2(NMD)、化学MnO2(CMD)和电解MnO2(EMD).天然Mn02由于纯度低,一般只应用于生产糊式锌锰干电池,而且自然界适合于干电池用的NMD数量已越来越少,同时由于技术进步和人们生活水平的提高以及环境保护日益加强,用NMD生产糊式锌-锰电池将会逐渐减少。而碱性锌-锰电池正在迅速增长。因此,EMD在锌一锰干电池中的用量也将会不断增加。尤其是生产无汞锌-锰电池用的高纯EMD的需求量会增加更快。
(四)锰在电子工业中的应用
电子工业是全球经济发展最快的一个部门,带动了全球经济的发展。
磁性材料,尤其是软磁材料是电子工业的基本原料。软磁材料中又以锰锌铁氧体为主,因其具有狭窄的剩磁感应曲线,可以反复磁化,在高频作用下具有高导磁率、高电阻率、低损耗等特点,同时又价格低廉,来源广泛,已经取代了大部分镍锌铁氧体,在软磁材料中占到了80%以上。
用锰锌铁氧体磁芯制成的各种电感器件、变压器、线圈、扼流圈等,在通讯设备、家电产品、计算机产品、工业自动化设备等方面都得到了广泛应用。
在锰锌铁氧体中四氧化三锰用量占到了21%左右。
(五)锰在建筑材料中的应用
锰在建筑材料方面的用途主要是在生产玻璃时作为褪色、着色和澄清剂等。
用于生产玻璃的原料中多数含有钻、铁等杂质,影响了玻璃的颜色,适量加人Mn02可以使玻璃变为无色,加人不同量的Mn02又可以使玻璃具有不同的颜色。
锰在建筑材料中的另一用途是使陶瓷和砖、瓦表面的着色,如着褐色、绿色、紫色、黑色等光彩鲜艳的颜色。西欧一些国家的楼房建筑装饰材料釉面砖、瓦表面着色主要是采用MnO2作着色料,颜色鲜艳,持久不易褪色,很受人们青睐。
(六)锰在农业中的应用
锰是植物正常生长不可缺少的微量元素之一,它参与光合作用和氮素的转化,参与许多酶的活动和氧化还原过程,能促进叶绿素的合成和碳水化合物的运转。当土壤中严重缺锰时,农作物出现枯黄,生长不良,产量下降。
据中国科学院南京土壤研究所和江苏农业科学院的调查表明,我国缺锰土壤达亿亩以上,若以每年每亩施lkg锰肥计,我国农业需含锰肥料就达10万t之多。硫酸锰和一氧化锰都是优质的锰肥。
除了用于肥料之外,锰在农业上还有许多其他的应用,如作杀菌剂(乙撑双二硫代氨基甲酸锰)、饲料添加剂等。
(七)锰在环保治理方面的应用
锰在环境保护方面,主要用于对污水和废气的处理。
在天然饮用水中常含有一定的杂质,需要净化,用二氧化锰净化水特别适用于地下水的除铁。
我国地下水含铁浓度多数达10mg/LS以上。国家规定生活饮用水和工业水含铁量不应超过0.3mg/L,对于棉毛、造纸工业用水含铁量不应超过0.2mg/L,对于纺织、印染、电子工业用水不得超过0.1~0.05mg/L。
地下水中铁常以二价铁的形式存在,由于二价铁在水中溶解度较大,所以,刚从地下抽出来的水仍然清澈透明,但和空气接触,水中的二价铁被空气中的氧氧化,生成难溶于水的三价铁的氢氧化物。地下水中的铁虽然对人的健康并无影响,但水中含铁浓度大于0.3mg/L时水便发浑,超过1mg/L时水有铁腥味。水中含有过量的铁质,在洗涤的衣物上会生成锈色斑点;在锅炉用水中,铁是生成水垢的成分之一;在纺织工业中,使纺织品产生锈色斑点,印染时与染料结合使色泽不艳;造纸时铁质吸附于纤维素之间使颜色变黄等,因此,必须对地下水净化除铁。
天然二氧化锰可以对水中铁起氧化作用,使水中可溶性二价铁氧化成不溶于水的三价铁的氢氧化物而除去。
2Fe2++Mn02+4H+===2Fe3++Mn2++2H20
2Fe3++6H2O===2Fe(OH)3↓+6H+
天然二氧化锰氧化能力的大小与锰砂品种和晶体结构有关。天然锰砂本身难溶于水,因此不会给用户带来新的污染。
二氧化锰可用于净化废水中的砷,还可用于净化废气中的硫化氢和二氧化硫等有害气体,以及净化含汞的工业废气。
(八)锰与人类健康
已有的资料表明锰是有益于人类健康的微量元素。
我国广西巴马族自治县是世界著名的长寿之乡,超过百岁的老人在十万人中有31人,超过国际公认长寿之乡25人的标准。为了查明巴马人长寿的原因,先后有20多个国家的专家到巴马进行了科学考察,发现除了巴马县的自然环境保护好、水和空气均没被污染外,还与土壤中Mn,Zn含量高有密切关系。在一般土地中Mn含量高达1188~2383μg/g,菜地中Mn含量高达6566μg/g,Zn含量平均239~173μg/g.百岁老人头发中Mn高达(22.47+13.33)μg/g,比广州人头发含Mn(2.23+0.84)μg/g和日本东京人头发含Mn(2.30+1.17)μg/g高了10倍以上。巴马人吃的食品如粮食、蔬菜、豆类、菌类、笋类中含Mn,Zn等微量元素也比其他地区的要高。
人类健康长寿自然与许多因素有关,但从我国广西巴马县人长寿的调查结果可以看出,Mn元素被植物吸收,再进人人体对人类健康长寿是有益的。
医学研究近来证实:老年人骨质疏松与缺少锰有一定关系。
(九)锰在其他方面的应用
在制皂工业中广泛采用高锰酸钾或二氧化锰作催化剂。更新的技术是采用锰皂代替高锰酸钾和二氧化锰作催化剂,效果更好。目前,我国已用一部分合成脂肪酸代替一部分动植物油来制备洗涤肥皂。锰皂用的原料为含量98%以上的工业硫酸锰、液碱及脂肪酸,其反应为
MnS04·H2O+2NaOH→Mn(OH)2↓+Na2S04+H2O
Mn(OH)2+2RCOOH→Mn(RCOO)2+2H20
在医药方面锰主要是作消毒剂、制药氧化剂、催化剂等。
高锰酸钾是医药上最常用的消毒剂之一,它是一种很强的氧化剂,配成0.1%+的高锰酸钾溶液就能起到消毒杀菌的作用。
在生产镇静剂芬那露的过程中,用二氧化锰作中间氧化剂:

在生产解热镇痛剂非那西丁中,用对硝基氯苯在活性二氧化锰催化剂存在下与氢氧化钠的乙醇溶液作用,生成对硝基乙醚,再用硫化钠还原,以醋酸进行乙醇化即制得非那西丁。
在印染工业中用二氧化锰作氧化剂制备还原艳绿印染颜料。
用二氧化锰作氧化剂制备的对苯二酚是电影胶片、照相底片的显影剂。
锰在焊接工业中也是一种不可少的重要原料,无论是手工电弧焊接还是自动埋弧焊接锰都是一种重要的原材料,起到脱硫、脱氧和提高焊缝强度的作用。

这个不难吧
可以先查阅下资料

❺ 高纯硫酸锰主要派什么用处

密封,贮存于通风干燥处硫酸锰是重要的基础锰盐,如用于冶炼高级锰铁合金,锰铜回合金的电解金属锰;制造答高档电池用的电解或化学二氧化锰,软磁铁氧体材料用的高纯碳酸锰、四氧化三锰,其它锰盐:硼酸锰、硝酸锰、氯化锰、代森锰等都是以硫酸锰为基础原料生产的目前国内大多数硫酸锰产品为饲料级别,仅有贵州红星公司可提供生产锰酸锂(前驱体)用的高纯硫酸锰,主要的客户包括日本户田、厦门钨业等。
贵州红星发展股份有限公司“新型锂离子二次电池专用高纯硫酸锰”的成果转化,促使产品性能提高20%,为世界首创

❻ 硫酸锰作用与用途有哪些

搬运网友 暮紫浅浅

锰的用途
锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。
(一)锰在钢铁工业中的应用
锰与氧、硫的亲合力都比较大,故锰是钢液的脱氧剂和脱硫剂。锰能强化铁素体和细化珠光体,故能提高钢的强度和淬透性,因而可作为钢的合金元素。
钢的强度极限随锰的含量增加(≤7%)而增加,每增加1%的锰含量,强度极限提高98066.5kPa,同时钢的塑性极限也相应得到提高。
当钢中锰含量大于10%时,钢在大气中抗腐蚀性大大增强,锰还能减轻氧和硫对钢的危害,从而提高钢的可锻性和可轧性。
锰元素虽然早在1774年就被人们所发现,但是,锰在钢铁工业中的重要作用直到1856年发明底吹酸性转炉,以及1864年发明平炉炼钢法之后,才被人们所认识。现在锰已成为钢铁工业不可缺少的重要原料。
1.用作脱氧剂
炼钢过程中,为了提高钢的质量,需要除去铁水中的碳、硫等有害杂质,最简便的工艺就是用氧化的方法,可是有一部分铁和杂质元素一同被氧化,生成氧化亚铁(FeO),而FeO在钢液中溶解度大,使钢液中含氧量增高,可以达到0.25%~0.45%。氧含量增高,对钢的性能产生不良影响,所以钢对含氧量有严格的要求,一般不准超过0.02%,甚至更严。因此,炼钢过程必须脱去超标的氧。锰是活性好的金属,其化学性能较铁活泼,将锰加入钢液中时,可以与FeO反应形成不溶于钢水中的氧化物渣,飘浮于钢水液面,使钢中含氧量降低。
FeO+Mn→Fe+MnO
锰在钢水中的脱氧能力与其他一些元素(如钙、铝、硅)相比应该说还是比较低的,但由于其易于生产,价格又比较低,因此仍然深受钢铁企业的欢迎,尤其是对炼沸腾钢来说,采用锰铁合金脱氧是很理想的脱氧剂,因锰的脱氧能力较弱,它可以调整钢的含氧量,而不至于使氧脱去过多而不能沸腾。同时锰的存在还可以使硅和铝的脱氧能力增强,因为脱氧产物MnO与其他氧化物(如Si02)可以形成低熔点化合物而有利于从钢液中排除。
2.作脱硫剂
硫在钢液中以硫化铁(FeS)形式存在,钢中含硫高容易产生热脆,降低钢的机械性能,因此,炼钢过程必须控制硫的含量。锰与硫的结合力大于铁与硫的结合力。当加人锰合金之后,钢水中的[FeS]很易与锰生成熔点高的[MnS]而转人炉渣中,从而降低了钢中的硫含量。
3.作合金元素
锰可以强化铁素体和细化珠光体,因而提高了钢的强度,还可以提高钢的淬透性、钢的硬度和耐磨性。因此,锰是各种牌号钢的重要合金元素。
普通碳素结构钢一般含Mn0.25%~0.8%;优质碳素结构钢一般含Mn0.7%~1.2%;在低合金钢中加人0.8%~1.7%的Mn可以使钢的强度比普通碳钢提高20%~30%;弹簧钢含Mn0.4%~1.3%;轴承钢含Mn0.3%~1.6%;工具钢含Mn0.4%~2%;耐磨钢含Mn11%~15%;耐热钢含Mn17%~21%;电工钢含Mn17%~19%。
近两年来,我国用锰代镍生产不锈钢得到了广泛推广,尤其是在江、浙一带的中小型不锈钢厂中几种奥氏体不锈钢节镍、代镍品牌得到了迅速推广。
如奥氏体不锈钢OCr17Mn13N是一种无镍Cr-Mn-N不锈钢,可作1Cr18Ni9Ti的代用品。主要用于大气及抗氧化酸腐蚀,可以用于生产板、带、管、棒材。
节镍奥氏体不锈钢1Cr18Mn8Ni5N,室温强度比18-8铬镍不锈钢高,在800℃下具有较好的抗氧化性及中温强度,可以生产板、带、丝、管、棒材。
还有2Cr15Mn15Ni2N是奥氏体节镍低磁性不锈钢,具有良好的低磁性能及低磁稳定性能,可以生产板、带、丝、棒材及锻材,能够代替1Cr18Ni9Ti用于制造要求低磁性的设备及零件,如自动驾驶仪中的陀螺、转子、罗盘及无线电装置中的零件。
我国电解锰的产量迅速增加,质量不断提高,为我国用锰代镍、节镍生产200系列不锈钢的发展提供了有力的保证。
(二)锰在有色冶金工业中的应用
锰在有色冶金工业中主要有两种用途:一是在铜、锌、镉、铀等有色金属的湿法冶炼过程中加人二氧化锰或高锰酸钾作氧化剂,使溶于酸溶液中的二价铁氧化成三价,调整溶液的pH值,使铁沉淀而除去。
2FeS04+Mn02+2H2S04===Fe2(SO4)3+MnS04+2H20
每生产一吨锌要消耗含Mn0260%的矿石约8~10kg.湿法生产1t铜消耗含Mn0260%的矿石约20~25kg.
二是锰与铜、铝、镁生成许多有工业价值的合金,如黄铜、青铜、白铜、铝锰合金、镁锰合金等。
黄铜是应用非常广泛的铜合金,含Mnl%~4%.由于锰细化了晶粒,提高了强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。因此,锰黄铜可以制成板、带、棒和线材,同时具有良好的机械性能和耐腐蚀性。
青铜含Mn1.2%~5.5%,其特点是耐热性能好,在温度较高时,它的强度与耐腐性能仍然比较好。
白铜是含镍低于50%加入一定量的锰后形成的铜镍合金。根据锰含量的不同,有考铜、康铜和锰铜之称,主要用于电器仪表中。
铝锰合金主要用于航空材料。含锰0.5%~3%的铝锰合金硬度大,抗蚀能力强,同时抗拉强度可达186~235MPa,重量又轻,因此在航空工业以及军民的日常装备中得到广泛应用。
镁中加人1.3%~1.5%的锰后形成的合金具有良好的耐蚀性和耐温性能,在航空工业中也得到了广泛应用。
(三)锰在电池工业中的应用
锌-锰电池由于使用方便,价格低廉,至今仍是电池中使用最广,产值、产量最大的一种电池。
MnO2是锌-锰电池的正极,电池放电时被还原。制备电池用MnO2的原料主要有天然MnO2(NMD)、化学MnO2(CMD)和电解MnO2(EMD).天然Mn02由于纯度低,一般只应用于生产糊式锌锰干电池,而且自然界适合于干电池用的NMD数量已越来越少,同时由于技术进步和人们生活水平的提高以及环境保护日益加强,用NMD生产糊式锌-锰电池将会逐渐减少。而碱性锌-锰电池正在迅速增长。因此,EMD在锌一锰干电池中的用量也将会不断增加。尤其是生产无汞锌-锰电池用的高纯EMD的需求量会增加更快。
(四)锰在电子工业中的应用
电子工业是全球经济发展最快的一个部门,带动了全球经济的发展。
磁性材料,尤其是软磁材料是电子工业的基本原料。软磁材料中又以锰锌铁氧体为主,因其具有狭窄的剩磁感应曲线,可以反复磁化,在高频作用下具有高导磁率、高电阻率、低损耗等特点,同时又价格低廉,来源广泛,已经取代了大部分镍锌铁氧体,在软磁材料中占到了80%以上。
用锰锌铁氧体磁芯制成的各种电感器件、变压器、线圈、扼流圈等,在通讯设备、家电产品、计算机产品、工业自动化设备等方面都得到了广泛应用。
在锰锌铁氧体中四氧化三锰用量占到了21%左右。
(五)锰在建筑材料中的应用
锰在建筑材料方面的用途主要是在生产玻璃时作为褪色、着色和澄清剂等。
用于生产玻璃的原料中多数含有钻、铁等杂质,影响了玻璃的颜色,适量加人Mn02可以使玻璃变为无色,加人不同量的Mn02又可以使玻璃具有不同的颜色。
锰在建筑材料中的另一用途是使陶瓷和砖、瓦表面的着色,如着褐色、绿色、紫色、黑色等光彩鲜艳的颜色。西欧一些国家的楼房建筑装饰材料釉面砖、瓦表面着色主要是采用MnO2作着色料,颜色鲜艳,持久不易褪色,很受人们青睐。
(六)锰在农业中的应用
锰是植物正常生长不可缺少的微量元素之一,它参与光合作用和氮素的转化,参与许多酶的活动和氧化还原过程,能促进叶绿素的合成和碳水化合物的运转。当土壤中严重缺锰时,农作物出现枯黄,生长不良,产量下降。
据中国科学院南京土壤研究所和江苏农业科学院的调查表明,我国缺锰土壤达亿亩以上,若以每年每亩施lkg锰肥计,我国农业需含锰肥料就达10万t之多。硫酸锰和一氧化锰都是优质的锰肥。
除了用于肥料之外,锰在农业上还有许多其他的应用,如作杀菌剂(乙撑双二硫代氨基甲酸锰)、饲料添加剂等。
(七)锰在环保治理方面的应用
锰在环境保护方面,主要用于对污水和废气的处理。
在天然饮用水中常含有一定的杂质,需要净化,用二氧化锰净化水特别适用于地下水的除铁。
我国地下水含铁浓度多数达10mg/LS以上。国家规定生活饮用水和工业水含铁量不应超过0.3mg/L,对于棉毛、造纸工业用水含铁量不应超过0.2mg/L,对于纺织、印染、电子工业用水不得超过0.1~0.05mg/L。
地下水中铁常以二价铁的形式存在,由于二价铁在水中溶解度较大,所以,刚从地下抽出来的水仍然清澈透明,但和空气接触,水中的二价铁被空气中的氧氧化,生成难溶于水的三价铁的氢氧化物。地下水中的铁虽然对人的健康并无影响,但水中含铁浓度大于0.3mg/L时水便发浑,超过1mg/L时水有铁腥味。水中含有过量的铁质,在洗涤的衣物上会生成锈色斑点;在锅炉用水中,铁是生成水垢的成分之一;在纺织工业中,使纺织品产生锈色斑点,印染时与染料结合使色泽不艳;造纸时铁质吸附于纤维素之间使颜色变黄等,因此,必须对地下水净化除铁。
天然二氧化锰可以对水中铁起氧化作用,使水中可溶性二价铁氧化成不溶于水的三价铁的氢氧化物而除去。
2Fe2++Mn02+4H+===2Fe3++Mn2++2H20
2Fe3++6H2O===2Fe(OH)3↓+6H+
天然二氧化锰氧化能力的大小与锰砂品种和晶体结构有关。天然锰砂本身难溶于水,因此不会给用户带来新的污染。
二氧化锰可用于净化废水中的砷,还可用于净化废气中的硫化氢和二氧化硫等有害气体,以及净化含汞的工业废气。
(八)锰与人类健康
已有的资料表明锰是有益于人类健康的微量元素。
我国广西巴马族自治县是世界著名的长寿之乡,超过百岁的老人在十万人中有31人,超过国际公认长寿之乡25人的标准。为了查明巴马人长寿的原因,先后有20多个国家的专家到巴马进行了科学考察,发现除了巴马县的自然环境保护好、水和空气均没被污染外,还与土壤中Mn,Zn含量高有密切关系。在一般土地中Mn含量高达1188~2383μg/g,菜地中Mn含量高达6566μg/g,Zn含量平均239~173μg/g.百岁老人头发中Mn高达(22.47+13.33)μg/g,比广州人头发含Mn(2.23+0.84)μg/g和日本东京人头发含Mn(2.30+1.17)μg/g高了10倍以上。巴马人吃的食品如粮食、蔬菜、豆类、菌类、笋类中含Mn,Zn等微量元素也比其他地区的要高。
人类健康长寿自然与许多因素有关,但从我国广西巴马县人长寿的调查结果可以看出,Mn元素被植物吸收,再进人人体对人类健康长寿是有益的。
医学研究近来证实:老年人骨质疏松与缺少锰有一定关系。
(九)锰在其他方面的应用
在制皂工业中广泛采用高锰酸钾或二氧化锰作催化剂。更新的技术是采用锰皂代替高锰酸钾和二氧化锰作催化剂,效果更好。目前,我国已用一部分合成脂肪酸代替一部分动植物油来制备洗涤肥皂。锰皂用的原料为含量98%以上的工业硫酸锰、液碱及脂肪酸,其反应为
MnS04·H2O+2NaOH→Mn(OH)2↓+Na2S04+H2O
Mn(OH)2+2RCOOH→Mn(RCOO)2+2H20
在医药方面锰主要是作消毒剂、制药氧化剂、催化剂等。
高锰酸钾是医药上最常用的消毒剂之一,它是一种很强的氧化剂,配成0.1%+的高锰酸钾溶液就能起到消毒杀菌的作用。
在生产镇静剂芬那露的过程中,用二氧化锰作中间氧化剂:

在生产解热镇痛剂非那西丁中,用对硝基氯苯在活性二氧化锰催化剂存在下与氢氧化钠的乙醇溶液作用,生成对硝基乙醚,再用硫化钠还原,以醋酸进行乙醇化即制得非那西丁。
在印染工业中用二氧化锰作氧化剂制备还原艳绿印染颜料。
用二氧化锰作氧化剂制备的对苯二酚是电影胶片、照相底片的显影剂。
锰在焊接工业中也是一种不可少的重要原料,无论是手工电弧焊接还是自动埋弧焊接锰都是一种重要的原材料,起到脱硫、脱氧和提高焊缝强度的作用。

❼ 硫酸锰生产工艺

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两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究
贺周初, 彭爱国, 郑贤福, 余长艳, 刘昱霖
X
(湖南化工研究院功能材料所,湖南长沙 410007)
摘 要:介绍了两矿法浸出低品位软锰矿的原理及工艺条件,在一定的工艺条件下,以硫铁
矿作还原剂,用硫酸直接浸出Mn 含量为25 %左右的低品位软锰矿,浸出率达93 % ,该工
艺具有能耗少,成本低,实用性强,锰回收率高等特点,为低品位软锰矿的利用开辟了新的
途径。
关键词:两矿法;软锰矿;硫酸锰;工艺研究
中图分类号: TF111. 31 文献标识码:A 文章编号:1002 - 4336 (2004) 02 - 0035 - 03
近10 年来,随着我国锰冶金及锰化工的飞
速发展,对锰矿的需求量越来越大,高品位的锰
矿日渐减少,锰矿的出厂价近年也在不断攀升,
给锰冶金及锰化工行业的生产成本控制提出了
严峻挑战。我国的锰矿储量十分有限,而大部
分是低品位的。低品位的菱锰矿已在电解锰及
电解二氧化锰中得到广泛利用,低品位的软锰
矿一直无法直接利用,只有通过选矿来提高品
位,这样既提高了成本又浪费了资源。为克服
传统法生产硫酸锰转化率低、能耗大、成本高,
且劳动强度大,对环境污染严重的缺点,充分利
用我省低品位软锰矿,作者开展了两矿法浸出
低品位软锰矿制硫酸锰及其下游产品的工艺研
究。实验表明:该法原料来源广,工艺及设备简
单,操作稳定,能耗低,生产成本低,具有广泛的
实用性,显著的经济效益和社会效益。
1 基本原理
两矿法浸出软锰矿制硫酸锰的研究较多,
但直接利用锰含量低于30 %的低品位软锰矿
制备硫酸锰还未见报道。软锰矿中锰是以二氧
化锰的形式存在的,不能被硫酸直接浸出,必需
要有还原剂的存在,才能将Mn4 + 还原成Mn2 +
再与H2SO4 生成MnSO4 。还原剂有多种,如硫
铁矿、硫酸亚铁、二氧化硫及其它还原剂。作者
选用原料来源广,价格便宜,操作方便,还原效
果好且便于大规模工业生产中使用的硫铁矿作
还原剂,即两矿法。就是将软锰矿、硫铁矿、硫
酸按一定比例混合,在一定条件下反应生成硫
酸锰,然后再将同时被硫酸浸出的其它杂质除
掉,得到硫酸锰。一般认为,两矿法的主反应方
程式为:
15MnO2 + 2FeS2 + 14H2SO4
15MnSO4 + Fe2 (SO4) 3 + 14H2O
选定的硫酸锰生产工艺流程见图1 。
2 实 验
2. 1 原料及规格
软锰矿:本研究采用湖南省衡阳地区某矿
未经选矿的低品位软锰矿,粒度为01150 mm ,
其主要成分如下:
MnO2 39181 % ,Mn 25117 % , Fe 7125 % ,
MgO 0174 % ,CaO 1718 %。
硫铁矿: 采用湖南省某矿硫铁矿,粒度为
01150 mm ,其主要成分如下:
S 3517 % , Fe 35186 % ,其中FeS∶1414 % ,
FeS2∶5711 %
硫酸:采用湖南省某厂93 %的冶炼回收酸
2. 2 实验研究
实验以2 000 mL 的烧杯为反应器,带搅拌
器。首先将一定量的水注入反应器,开启搅拌,
按一定比例准确加入软锰矿、硫酸,升温,然后
慢慢加入硫铁矿粉。加热升温至95 ℃左右,保
温3~6 h ,反应完毕后加入除铁剂,待pH > 5
时,将反应料浆过滤,洗涤,洗水作下次浸取用,
得到的硫酸锰溶液加入除杂剂,在搅拌的条件
下保持一定时间,然后过滤,滤液经静置后再过
滤,以除去硫酸锰溶液中的杂质,干净的硫酸锰
溶液可作为金属锰或二氧化锰、碳酸锰等下游
产品的原料,也可浓缩结晶再干燥得到硫酸锰
产品。
3 实验结果及讨论
3. 1 条件实验
条件实验采用正交试验的方法进行,固定
软锰矿、液固比及反应温度,选择硫铁矿用量、
硫酸用量和反应时间作为3 个因子来设计正交
试验,每个因子取3 个不同的水平,正交试验各
因子的水平设计见表1 。
表1 正交试验因子水平设计表
水平


A ( FeS2 ,g) B (H2SO4 ,g) C(时间Ph)
1 A 1 B1 C1
2 A 2 B2 C2
3 A 3 B3 C3
正交试验方案及结果见表2 。
表2 正交试验方案及结果
序号
A B C
1 2 3
浸取率P%
1 A 1 B 1 C1 75. 5
2 A 1 B 2 C2 85. 2
3 A 1 B 3 C3 68. 6
4 A 2 B 1 C1 92. 7
5 A 2 B 2 C2 93. 5
6 A 2 B 3 C3 83. 2
7 A 3 B 1 C1 83. 7
8 A 3 B 2 C2 84. 3
9 A 3 B 3 C3 79. 4
K1 229. 3 251. 9 243. 0
K2 269. 4 263. 0 257. 3
K3 247. 4 231. 2 245. 8
K1 76. 4 84. 0 81. 0
K2 89. 8 87. 7 85. 8
K3 82. 5 77. 1 81. 9
R 13. 4 10. 6 4. 8
因子主次A > B > C
较优水平A 2 B 2 C2
从表2 看出, A 因子中, k2 = 8918 为最大,
说明A 因子中A 2 水平最好,同样, B 因子和C
因子中, B2 水平和C2 水平最好。因此, A 2 、
B2 、C2 为较优水平。由表中R 值看出,对浸出
率影响的因子主次为A 因子最大, B 因子次
之, C 因子较小。
3. 2 最优工艺条件验证
根据正交试验结果, 选取因子中A 2 、B2 、
C2 为工艺条件,固定软锰矿用量,反应温度取
95 ℃,液固比取5∶1 ,进行循环试验,试验的其
中3 组连续数据见表3 。
表3 最优工艺条件循环试验结果
序号


软锰矿Pg 硫铁矿Pg 硫酸Pg 液固比温度P℃ 反应时间Ph 浸出率P%
1 200 S 110 5∶1 95 4 93. 48
2 200 S 110 5∶1 95 4 93. 60
3 200 S 110 5∶1 95 4 92. 12

❽ 镍钴铝电极材料和高纯硫酸锰哪个好

按照产业链力电池电池品制造电池材料、部件制造两类企业电池材料电极(极/负极)材料、隔膜电解质
极材料锂电池核目前钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰锂磷酸铁锂主负极材料则石墨、固体碳粒主;
负极间则电池电解液隔膜目前发展趋势看磷酸铁锂电池力混合力汽车阶段新能源汽车主流整锂电池产业链新能源汽车投资重点锂电池极材料条产业链耀眼明珠
前锂电池本所高于镍氢电池主要原于其极材料使用贵金属钴原料钴酸锂锰酸锂磷酸铁锂由于本优势更明显逐步锂电池主要发展向即锂电池战主要锰酸锂与磷酸铁锂间展
虽镍氢电池由于技术熟度本优势短期内仍混合力汽车首选力由于其比能量低记忆效应缺点本问题解决锂电池纯电汽车插电式混合力汽车主要力选择
与锰酸锂相比磷酸铁锂容量密度更高前者100-115mAH/g者130-140mAH/g;充放电寿命更前者500者达1500;工作温度区间更前者0至50℃者则-40至70℃
磷酸铁锂电池现让混合力、纯电汽车发展前景更明朗其力、充电续驶间本改进
同磷酸铁锂本要低于锰酸锂其致命弱点则导电性目前解决问题主流技术用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等若该问题效解决磷酸铁锂巨优势促其车用电池首选材料
更专业数据参考前瞻产业研究院《锂电池极材料行业发展前景与投资预测析报告》

❾ 硫酸锰可以高压灭菌么

指的是食物释放液体介质的所谓的高压灭菌,加入100MPa的-1000MPa的压力在一段时间内的加热,如在食品中杀微生物的过程。在高压反应釜被普遍认为是蛋白质的三维结构(四级结构)崩溃而离开变性失活的细菌,但有些人认为任何生物高分子材料结合体质虚弱,如核酸,多糖,脂肪及其他物质将受到高压力或影响细胞膜,尤其是通过生物膜破裂的剪切力,使生物体的生命活动受到影响甚至停止,从而可以实现杀菌,杀虫效果。高压灭菌热处理,以避免一切影响食品质量,维护食品,色泽和营养价值的原滋原味的缺点的出现。因为压缩过程是瞬间液体培养基,灭菌均匀,无污染,操作安全,能耗低,发热少,减少对环境的污染。水果和蔬菜汁经高压处理李建荣等研究测试后证实了高压处理,以达到杀菌效果,和Vc损失很少,只有4%的残留活性,色香味等感官指标不变,其综合优于高温消毒;动物性食物能达到杀菌效果。目前,它已在国外肉类,蛋类,大豆蛋白,水果,香料,牛奶,果汁,矿泉水,啤酒和加工等项目。国家发展这种技术和应用而言是唯一的,在实验室研究阶段,尚未有大规模生产的报道。

3,脉冲电场杀菌

高压脉冲技术用于食品杀菌灭酶,其主要原理是,在不同根据液体食品的系统之间的泡孔结构和电性能。当液体食品放置在电场中的电介质,微生物在食品中的强电击穿电场的细胞膜,造成不可挽回穿孔或破裂的细胞组织损害,从而导致微生物的灭活。证实该脉冲12-40千伏/厘米的电场强度,脉冲时间为20μS-18μs的条件下,食品可以有效地消毒,并且是最有效的用双矩形波。邓沅秀和其他高电压脉冲杀灭酵母和大肠杆菌,取得了良好的效果,并且功耗低,样品溶液的温度低于2℃,从而有效地保存营养成分和食品的天然特性。使用脉冲电场处理大豆,除臭酶失活,可以实现有效地保留大豆的香气。该技术是在一个新的灭菌技术非加热温度时,使用该技术,应考虑的场强,杀菌时间,pH值,食物,细菌和其他类型的要素的大小,以确定最佳的解决方案。目前该技术在世界上处于实验室研发阶段,以弥补短缺可能进一步成熟,传统的杀菌法,以实现在液体食品技术

高压灭菌方法的一场革命 1将待灭菌的设备,试剂进入高压蒸锅,装入液体瓶液体不能超过2/3,松开盖子紧闭圈后,或用铝箔包裹紧密;

> 2。高压灭菌开始时,先打开排气口,几分钟后,直到热蒸汽排出,关闭阀门灭菌,121度,20分钟。后的压力被减小到0瘪;

3灭菌后,让瓶子冷静,并及时拧紧瓶盖;。

4可以是高压锅盖留在热裂纹到100度,冷却设备高压釜内部也自动烘干了。

5。通用设备打开15-20分钟,该液体30分钟。

注:

1。有可能是破瓶液体时装,钢托盘可放置在瓶子里,以防止瓶子一旦破裂,试剂流入压力锅。

2。高压灭菌的整个过程中,应专人护理。

3。酸,碱,易挥发的液体,易爆物质不能打开蒸笼。

❿ 制造高纯度硫酸锰工厂是什么类型制造业

提高十竞争力效提高管理效率
企业核竞争力本体现特定能力种能力本身视种能力聚合完全解企业核竞争力其具体体现形式析体解十内容称十竞争力
(1)决策竞争力
种竞争力企业辨别发展陷阱市场机环境变化作及效反应能力具竞争力核竞争力具腐尸决策竞争力与企业决策力种同关系决策频频失误企业肯定没决策竞争力没决策竞争力企业企业决策力薄弱
(2)组织竞争力
企业市场竞争终通企业组织实施保证企业组织目标实现必须完事务工作事事做并且知道做标准才能保证由决策竞争力所形优势落空并且企业决策力执行力必须基础没强力组织明确恰界定企业组织员相互间关系保障决策力执行力没恰承担并完企业决策力执行力何
(3)员工竞争力
企业组织事务必须承担员工能力充强做工作意愿充高并且具耐牺牲精神才能保证事事都做位否则企业决策力执行力源水空保障企业决策力执行力要效率效益保证主体——员工具备与相适应能力、意愿、耐牺牲精神
(4)流程竞争力
流程企业组织各机构岗位角色做事式总直接制约着企业组织运行效率效益企业组织各机构岗位角色做事式没效率效益企业组织运行效率效益企业组织做事式没效率企业组织运行没效率效益直接企业没执行力
(5)文化竞争力
文化竞争力由共同价值观念、共同思维式共同行事式构种整合力直接起着协调企业组织运行整合其内、外部资源作用蒙牛二十五则所能够蒙牛核竞争力其原于二十五则都变蒙牛共同价值观念、共同思维式共同行准则企业决策力执行力都必直接受制于共同价值观念、共同思维式共同行事式统并且腐朽落决策免频频失误工作免效率低
(6)品牌竞争力
品牌需要质量基础仅质量却能构品牌强势企业文化社公众目折射体现直接构企业整合内、外部资源种能力没品牌竞争力企业组织内部外部都认同企业做事式行事结企业谈竞争力更谈核竞争力品牌旦形直接种资源构企业支持力重要内容
(7)渠道竞争力
企业要赚钱、赢利、发展必须充客户接受产品服务没宽阔效渠道沟通企业与客户间关系企业与客户隔离必惨败疑渠道直接种资源渠道竞争力直接构企业支持力内容
(8)价格竞争力
便宜客户寻求八价值没关注价格客户质量品牌影响力同等情况价格优势竞争力没价格优势终都消费者淘汰竞争力直接构企业支持力内容
(9)伙伴竞争力
类社发展今万事求包打已要客户提供全面超值服务价值满足必须建立广泛战略联盟企业失合作伙伴支持适应客户价值满足集化要求必残酷市场竞争处于利位增强直接企业支持力执行力提升
(10)创新竞争力
招先吃遍市场竞争二门要招先必须断创新谁能断创造招先谁能市场竞争立于败所既企业支持力重要内容企业执行力重要内容
十竞争力作整体体现企业核竞争力整合企业资源能力角度进行析十面竞争力任何面缺乏或者降低都直接导致种能力降即企业核竞争力降低十种竞争力各自相独立任何企业拥其任何种竞争力都市场竞争制高点占领
------打造企业核竞争力途径
企业核竞争力哪条途径全面实施企业管理规范化
企业核竞争力企业整合内、外部资源能力企业管理全面实现规范化企业组织才具决策力、支持力执行力企业组织八利益关联主体——投资、经营决策员、管理实施员、现场操作员、产品客户、合作伙伴、社公众、家政府——才能全面认同企业行事式企业才具内、外整合资源能力
感觉提问主意不是很清晰
建议查下资料哦

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