硬錳礦

鋇和錳的氧化物

硬錳礦(Psilomelane)氧化物礦物,過去以為這是一種含水的鋇錳氧化物,事實上是由一群這類礦物組成的溷合物,其中主要為鋇硬錳礦(Romanechite),由於這些礦物通常共生,因此一般仍沿用此名來泛指錳礦物的天然溷合物。硬錳礦與軟錳礦pyrolusite )為主要的錳來源礦物,其與氧化錳之區別在於具有較高的硬度和葡萄狀的晶態,可溶於鹽酸中並放出氯氣。(Psilomelane)源自於希臘詞語p(silos)及(melas),分別代表(光滑的和)(黑色的),乃與它典型的黑色光滑表面有關。

礦石簡介


硬錳礦
硬錳礦
硬錳礦是鋇和錳的氧化物,它是提煉錳的重要礦石。與很多在地下形成的礦物不同,硬錳礦是在地表條件下形成的次生礦物,也就是說它原來是另外一種礦物,後來在某種條件下又變成了現在這種東西。它們原來一般是錳的碳酸鹽硅酸鹽礦物。硬錳礦深灰到黑色,表面光滑,葡萄鍾乳狀塊體。

成因產狀


主要來自於岩石中或其他含錳礦物(如軟錳礦)的風化、氧化作用,因此多形成於地表氧化帶中,有時在海相、湖相沉積層中以團塊或結核的型態產出,大多結成塊狀、土狀、樹枝狀、鮞狀、葡萄狀或鍾乳狀,鮮少以單晶出現,且礦物集合體常呈現猶如黑色絨布被覆般的表面。常與重晶石赤鐵礦石英、軟錳礦其他氧化物共生。

產地


世界範圍廣泛分佈;重要的產地有德國Saxony的Schneeberg、法國的Romanechc和中印度的TekraSai等地。中國台灣的花蓮東澳、西帽山、立霧溪三棧溪等地都有硬錳礦之報導,然而成礦的僅有南澳西帽山與花蓮天祥兩地,西帽山的硬錳礦呈不規則透鏡狀夾於石英岩與含錳的石英片岩中,厚40-170公分,其成因可能是薔薇輝石被氧化淋離後生成。

化學組成


硬錳礦
硬錳礦
硬錳礦的成份變化很大;有時70%BaO可被CaO+K2O+Na2O+SrO所置換;其中所含的水,類似於沸石水的性質;至於硬錳礦的化學式目前尚未能最後確定下來。鑒定特徵:以其膠體形態,黑色條痕、較高的硬度和葡萄狀的晶態當中,來和其它的氧化錳區別;亦可以從條痕的顏色,來和褐鐵礦區別。晶體形態:晶體少見,通常呈葡萄狀、腎狀、皮殼狀、鍾乳狀或土狀,此外還有緻密塊狀和樹脂狀;晶體結構:晶系和空間群:單斜晶系,C2/m;晶胞參數:a0=9.56埃,b0=2.88埃,c0=13.85埃;用途作為錳礦來源材料,再利用於製鋼;錳可以增加鋼的強度、改良轉動及鍛造用鋼的性質,可產生更硬的鋼及特殊青銅,同時在鍊鋼過程與硫化合生成硫化錳,當做脫硫劑。錳可以加入銅、鋁、鎂有色合金當中,以增加它們的抗腐蝕性和機械性能;氧化錳則可用於玻璃、琺琅之著色劑、染料及醫學上消毒殺菌等。另外,目前研發中的具隧道結構的錳氧化物,更是在比表面、離子交換性、穩定性及分子級的隧道空間等方面具有優異的性能,可應用在催化劑、鋰錳二次電池正極材料及吸附劑等領域。