水錳礦

水錳礦化學組成為MnO(OH)、晶體屬單斜晶系的氫氧化物礦物。與斜方水錳礦、六方水錳礦成同質多象。通常呈假正交（斜方）對稱的柱狀晶體，柱面有明顯的縱紋，並常組成近於平行排列的束狀集合體；較少呈粒狀或鍾乳狀。暗鋼灰至鐵黑色，條痕暗棕色，有時接近黑色，半金屬光澤，具板面和柱面解理。摩斯硬度4，比重4.33。水錳礦是錳的主要礦石礦物之一。它常與重晶石、方解石、菱鐵礦等伴生而產於低溫熱液脈中，常具方解石的假象。外生成因的水錳礦經常與軟錳礦、硬錳礦等伴生產於沉積錳礦中。在氧化帶中水錳礦不穩定，易氧化為軟錳礦，後者常可保留水錳礦的假象。世界著名的水錳礦產地有德國的哈爾茨山脈和圖林根、英國的康沃爾，中國北京市昌平亦有產出。

MnOOH，MnO 40.4%，MnO 49.4%，HO 10.2%。常含SiO，FeO以及微量AlO，CaO等混入物；

物理性質：硬度：3.5-4。比重：4.2-4.33g/cm3。解理：解理平行完全，平行和中等。斷口：參差狀斷口。顏色：深灰至黑色。條痕：紅棕色透明度：不透明。光澤：半金屬光澤。發光性：無。其他：性脆。

光學性質：二軸晶(+)，Np=2.25，Nm=2.25，Ng=2.53，雙反射率=0.2800。

以其晶形，柱麵條紋和紅棕色條痕為鑒定特徵，予以鑒定它和軟錳礦不同之處為硬度是4，條痕作紅棕色；

水錳礦形成於氧化條件不夠充分的環境；在低溫熱液礦脈中常呈晶簇與重晶石，方解石共生；而外生沉積作用形成的水錳礦者常呈塊狀或鮞狀見於錳礦床中，為四價錳礦物（軟錳礦）和二價錳礦物（菱錳礦）之間的過渡產物；

世界著名產地有英國Cornwall和Cumbria、美國Colorado、德國Harz山脈的IIfeld、Thuringia的Iimenau、英倫的Cornwall、加拿大的NovaScOtia以及美國Michigan州的Negaunee等地。

MnO·Mn(OH)含Mn62.4%。單斜晶系。晶體呈柱狀，柱面具縱紋。在晶洞中常成晶簇產出；沉積錳礦床中多為隱晶質塊體，或成鮞狀、鍾乳狀集合體。黑色。條痕褐色。半金屬光澤。硬度3-4。密度4.2-4.3。用於煉錳和制錳鐵、錳化合物。

晶體結構：晶系和空間群：單斜晶系，B21/d；

晶胞參數：a0=8.88埃，b0=5.25埃，c0=5.71埃；β=；

粉晶數據：3.4(1)2.64(0.6)2.28(0.5)

晶體化學理論組成：(wB%)：MnO 40.4，MnO49.4，HO 10.2。混入物有SiO、FeO、AlO、CaO等。

單斜晶系：a0=0.888nm，b0=0.525nm，c0=0.571nm，β=90°；Z=8。結構中O、（OH）共同成六方最緊密堆積，Mn佔據八面體空隙成強烈變形的八面體[Mn(O，OH)6]，組成沿c軸方向延長的鏈。晶體結構的理想形式與硬水鋁石型結構在(100)面上的投影相似，但陽離子分佈不同。

斜方柱晶類：C2h-2/m(L2PC)。晶體常呈柱狀，沿c軸延伸，柱面具縱紋。常見單形：平行雙面c、d，斜方柱m。雙晶面依呈接觸或穿插雙晶，並常成聚片雙晶。在沉積礦床中多呈隱晶質集合體，亦有呈鮞狀、鍾乳狀者。

物理性質：暗鋼灰至鐵黑色。條痕紅棕色。半金屬光澤，解理完全，及中等。斷口不平坦狀。性脆。硬度3.5~4。相對密度4.2~4.33。

產狀與組合：形成於氧不足的條件下，以外生作用為主，呈鮞狀或緻密塊體大量出現於沉積錳礦床中，為四價錳礦物（軟錳礦、硬錳礦）和二價錳礦物（菱錳礦）之間的過渡礦物。在氧化帶不穩定，易於氧化變為軟錳礦。

錳是元素周期表中第四周期的第七族元素。在自然界中錳有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅶ價態，其中以Ⅱ和Ⅳ價態最為常見。錳在空氣中非常容易氧化。在加熱條件下，粉狀的錳與氯、溴、磷、硫、硅及碳元素都可以化合。錳在地球岩石圈中以及硅酸鹽相的隕石中表現有強烈的親石性質，但在岩石圈上部則有強烈的親氧性質，錳與鐵在岩石圈中以及隕石中雖有許多相似的化學性質，但錳並不親鐵。

在自然界中已知的含錳礦物約有150多種，分別屬氧化物類、碳酸鹽類、硅酸鹽類、硫化物類、硼酸鹽類、鎢酸鹽類、磷酸鹽類等。但含錳量較高的礦物則不多。現就幾種常見的錳礦物敘述如下：

晶體呈細柱狀或針狀，通常呈塊狀、粉末狀集合體。顏色和條痕均為黑色。光澤和硬度視其結晶粗細和形態而異，結晶好者呈半金屬光澤，硬度較高，而隱晶質塊體和粉末狀者，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，所有原生低價錳礦物也可氧化成軟錳礦。軟錳礦在錳礦石中是很常見的礦物，是煉錳的重要礦物原料。

晶體少見，通常呈鍾乳狀、腎狀和葡萄狀集合體，亦有呈緻密塊狀和樹枝狀。顏色和條痕均為黑色。半金屬光澤。硬度4～6，比重4.4～4.7。硬錳礦主要是外生成因，見於錳礦床的氧化帶和沉積錳礦床中，亦是錳礦石中很常見的錳礦物，是煉錳的重要礦物原料。

晶體呈柱狀，柱面具縱紋。在某些含錳熱液礦脈的晶洞中常呈晶簇產出，在沉積錳礦床中多呈隱晶塊體，或呈鮞狀、鍾乳狀集合體等。礦物顏色為黑色，條痕呈褐色。半金屬光澤。硬度3～4，比重4.2～4.3。水錳礦既見於內生成因的某些熱液礦床，也見於外生成因的沉積錳礦床，是煉錳的礦物原料之一。

晶體呈四方雙錐，通常為粒狀集合體。顏色為黑色，條痕呈棕橙或紅褐。半金屬光澤。硬度5.5，比重4.84。黑錳礦由內生作用或變質作用而形成，見於某些接觸交代礦床、熱液礦床和沉積變質錳礦床中，與褐錳礦等共生，亦是煉錳的礦物原料之一。

晶體呈雙錐狀，也呈粒狀和塊狀集合體產出。礦物呈黑色，條痕為褐黑色。半金屬光澤。硬度6，比重4.7～5.0。其他特徵與黑錳礦相同。

晶體呈菱面體，通常為粒狀、塊狀或結核狀。礦物呈玫瑰色，容易氧化而轉變成褐黑色。玻璃光澤。硬度3.5～4.5，比重3.6～3.7。由內生作用形成的菱錳礦多見於某些熱液礦床和接觸交代礦床；由外生作用形成的菱錳礦大量分佈於沉積錳礦床中。菱錳礦是煉錳的重要礦物原料。

常見單形有立方體、八面體、菱形十二面體等，集合體為粒狀或塊狀。顏色鋼灰至鐵黑色，風化后變為褐色，條痕呈暗綠色。半金屬光澤。硬度3.5～4，比重3.9～4.1。硫錳礦大量在沉積變質錳礦床中，是煉錳的礦物原料之一。

錳礦物的利用歷史十分悠久，世界上利用錳礦物最早的國家有埃及、古羅馬、印度和中國。我國利用錳礦物的歷史可追溯到距今約4500～7000年前後新石器時代的仰韶文化（彩陶文化）時期。由於軟錳礦呈土狀，它的顏色呈黑色，極易染手，在古人看來，這是一種奇妙的陶器著色顏料。

可是錳元素的發現卻比較晚，到1774年才由瑞典礦物學家甘恩（J.G.Gahn）從軟錳礦中還原出了金屬錳。

錳在鋼鐵工業上的應用是各國冶金學家幾十年不懈努力的結果。1875年以後，歐洲各國開始用高爐生產含錳15%～30%的鏡鐵和含錳達80%的錳鐵。1890年用電爐生產錳鐵，1898年用鋁熱法生產金屬錳，並發展了電爐脫硅精鍊法生產低碳錳鐵。1939年開始用電解法生產金屬錳。

最早開採的錳礦山是美國田納西州惠特福爾德（Whitifeld）錳礦，始采於1837年，到1884年錳礦石年產量已達4萬t。印度也是開採錳礦較早的國家之一，始采於1892年。第一次世界大戰前，印度出口錳礦石一直居世界首位。1928年以後其地位被原蘇聯所取代。從本世紀20年代末原蘇聯的錳礦石產量一直居世界領先地位。此外，開採錳礦石比較早的還有巴西、迦納、澳大利亞、南非和加彭等國。

我國錳礦的地質找礦工作開始得也比較早，從1886年開始，並於1890年首先在湖北興國州（今陽新）發現錳礦，隨後於1897年和1907年又先後在湖南發現安仁、攸縣和常寧、耒陽錳礦；1910年發現廣西防城大直、欽州黃屋屯錳礦；1913年和1918年，前後發現了湖南湘潭上五都錳礦（1937年改稱為湘潭錳礦）和廣西木圭、江西樂華錳礦。我國老一輩地質工作者，如朱庭祜、王曉青、田奇玲王雋、李殿臣、李四光等等對湖南、廣東、廣西、江蘇、江西等地做了大量錳礦地質調查，初步了解了我國一些錳礦產地及其錳礦石質量，探討了錳礦床的成因。

大規模的錳礦地質勘查工作是在新中國成立以後。從1950年廣西工業廳對桂平木圭錳礦、華東地測處對南京棲霞錳礦、西南工業廳對貴州遵義錳礦進行勘查開始，經過近50年廣大地質工作者的努力，到1996年底，全國錳礦地質勘查投入約6.8億元，機械岩心鑽探工作量約190多萬m，累計探明錳礦石6.48億t。

我國最早開採的錳礦山是湖北陽新錳礦，始采於1890年，后因質量不佳，不久即行停采。陽新錳礦停采后，漢冶萍煤鐵廠礦公司為了解決錳礦原料，於1908年在湖南常寧曲潭設常耒錳礦採運局，開採常寧—耒陽一帶錳礦。1913年在湖南湘潭上五都發現錳礦后，1914年即由新組建的裕？礦業公司負責開採，到1917年已初具規模，日產錳礦石百餘噸，最高年產達3萬t，僅1916～1927年的12年間，運銷日本八幡制鐵所的錳礦石就達14.3萬t（礦石品位不低於45%）。

1949年以前全國曾開採過錳礦的地區有：湖北、湖南、廣西、廣東、江蘇、江西、福建、貴州、河北和遼寧。據不完全統計，從1912年到1945年的33年間，我國共開採錳礦石140萬t（表3.3.5），年均產量4.2萬t，最高年產7.43萬t（1927年），主要集中於桂、湘、贛、遼、粵、蘇6個省（區），合計135.8萬t，約佔全國總產量的96.8%，其中又以桂、湘兩地為最多，佔全國總產量的65.4%。

水錳礦是重要的錳礦石礦物。在現代工業中，水錳礦及其化合物應用於國民經濟的各個領域。其中鋼鐵工業是最重要的領域，用錳量佔90%～95%，主要作為煉鐵和鍊鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑，以及用來製造合金。其餘10%～5%的錳用於其他工業領域，如化學工業（製造各種含錳鹽類）、輕工業（用於電池、火柴、印漆、制皂等）、建材工業（玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑）、國防工業、電子工業，以及環境保護和農牧業，等等。總之，水錳礦在國民經濟中具有十分重要的戰略地位。