[科普中國(guó)]-錳

研究簡(jiǎn)史發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史

錳最早的使用可以追溯到石器時(shí)代。早在17000年前，錳的氧化物(軟錳礦)就被舊石器時(shí)代晚期的人們當(dāng)作顏料用于洞穴的壁畫上，后來在古希臘斯巴達(dá)人使用的武器中也發(fā)現(xiàn)了錳。古埃及人和古羅馬人則使用錳礦給玻璃脫色或染色。

雖然軟錳礦很早就被人們所利用2，但是，一直到18世紀(jì)的70年代以前，西方化學(xué)家們?nèi)哉J(rèn)為軟錳礦是含錫、鋅和鈷等的礦物。18世紀(jì)后期，瑞典化學(xué)家T.O.柏格曼研究了軟錳礦，認(rèn)為它是一種新金屬氧化物，并曾試圖分離出這個(gè)金屬，卻沒有成功。瑞典化學(xué)家舍勒也同樣沒有從軟錳礦中提取出金屬，便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘恩。1774年，甘恩用舍勒提純的軟錳礦粉和木炭在坩堝中加熱一小時(shí)后得到了紐扣狀的金屬錳塊3，柏格曼將它命名為manganese。

國(guó)外發(fā)展歷史

19世紀(jì)初期4，英國(guó)和法國(guó)的科學(xué)家開始研究錳在鋼鐵制造中的應(yīng)用，并分別于1799年和1808年在英國(guó)獲得了認(rèn)可。1816年，一位德國(guó)研究者發(fā)現(xiàn)錳能增強(qiáng)鐵的硬度，卻不會(huì)降低鐵的延展性和韌性。1826年，德國(guó)的皮埃格在坩堝中制造出含錳量為80%的錳鋼。1840年，J.M.希茨在英國(guó)生產(chǎn)出金屬錳。1841，帕薩開始了鏡鐵的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。1875年，帕薩開始了含錳量為65%的錳鐵的商業(yè)生產(chǎn)。

1860年，錳的應(yīng)用有了重大突破。貝塞麥當(dāng)時(shí)正在盡力研制以他的名字命名的制鋼工藝，但是他卻遇到了難題——鋼中殘留了過多的氧氣和硫。這個(gè)難題在1856年的時(shí)候被馬希特解決了，他建議貝塞麥將鏡鐵(含錳量較低的錳鐵)加入到鋼水用于除硫。貝塞麥法的誕生標(biāo)志著早期工業(yè)革命的"鐵時(shí)代"向"鋼時(shí)代"的演變，這在冶金發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義。

1866年，威廉·西門子在煉鋼過程中使用錳鐵控制磷和硫的含量，并將該方法申請(qǐng)專利。1868年，勒克朗謝制造出第一塊干電池，后經(jīng)改進(jìn)，該電池使用二氧化錳作為干電池的陰極去極化劑，錳在電池領(lǐng)域的應(yīng)用推動(dòng)了二氧化錳需求的增長(zhǎng)。1875年以后，歐洲各國(guó)開始用高爐生產(chǎn)含錳15%～30%的鏡鐵和含錳達(dá)80%的錳鐵。1890年電爐生產(chǎn)錳鐵的工藝誕生，1898年鋁熱法生產(chǎn)金屬錳的方法出現(xiàn)，電爐脫硅精煉法也被用于生產(chǎn)低碳錳鐵。1939年開始用電解法生產(chǎn)金屬錳。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，錳年產(chǎn)量也在不斷增加。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2015年公布的數(shù)據(jù)，2013年全球錳礦產(chǎn)量約為1800萬噸。錳的消費(fèi)領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，除了大部分用于鋼鐵領(lǐng)域外，還被廣泛用于電池、化工、電子、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中5。

國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史我國(guó)錳礦的地質(zhì)找礦工作始于1886年6，并于1890年首先在湖北興國(guó)州(今陽新)發(fā)現(xiàn)錳礦。新中國(guó)成立以后才開始大規(guī)模的錳礦地質(zhì)勘查工作。截止2012年底，我國(guó)已探明儲(chǔ)量的礦區(qū)有213處。

我國(guó)錳礦山的開采始于1890年，當(dāng)時(shí)開采的是湖北陽新錳礦，后因質(zhì)量不佳，不久就停采了。經(jīng)過一百多年的發(fā)展，現(xiàn)在我國(guó)在錳礦開采、選礦、冶煉、深加工和綜合利用等方面已經(jīng)形成了較完整的體系，錳礦石的產(chǎn)量也不斷增加。

此外，隨著我國(guó)鋼鐵、電子電池等工業(yè)的迅猛發(fā)展，錳的消費(fèi)量激增，而我國(guó)的錳礦貧礦多，富礦少，無法滿足國(guó)內(nèi)對(duì)錳資源的需求，導(dǎo)致錳礦石的進(jìn)口量也從1983年開始逐年增加，我國(guó)也成為了世界上主要的錳礦石進(jìn)口國(guó)。2010年國(guó)內(nèi)共進(jìn)口1160萬噸(按干噸算)錳礦石，占全世界總交易量(2000萬噸)的58%。2011年，我國(guó)錳礦石進(jìn)口量為1297萬噸，比2010年增加12.1%，創(chuàng)我國(guó)年度進(jìn)口歷史新高。2012年，我國(guó)錳礦進(jìn)口量為1138萬噸7。

我國(guó)進(jìn)口的錳礦石主要來自澳大利亞、加蓬、加納、南非、巴西、印度、緬甸、東歐等國(guó)家和地區(qū)。隨著我國(guó)錳行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的錳制品也開始出口，日本、荷蘭、韓國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、烏克蘭、印度、孟加拉、朝鮮、泰國(guó)等國(guó)都是我國(guó)錳制品的主要出口地。近幾年，由于錳資源的內(nèi)需較大，國(guó)際市場(chǎng)疲軟，再加上政府對(duì)相關(guān)錳制品征稅等因素影響，我國(guó)錳制品出口量有所下降。2012年我國(guó)(錳桃等)錳制品出口量累計(jì)數(shù)量87705.052噸，同比下降17%。2013年全年進(jìn)口錳礦1660.8萬噸，同比增長(zhǎng)34.29%，進(jìn)口金額為319171.6萬美元，同比增長(zhǎng)46%。相比2012年，2013年我國(guó)進(jìn)口錳礦可謂量?jī)r(jià)齊增。這一方面是由于我國(guó)粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)對(duì)錳合金的剛性需求持續(xù)增強(qiáng)，另一方面則是南非等錳礦主產(chǎn)國(guó)產(chǎn)量增長(zhǎng)以及對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的投放力度加大。

近些年來，我國(guó)錳行業(yè)發(fā)展中的問題也越來越突出，如錳礦石主要由中小型礦區(qū)生產(chǎn)，開采利用率低，回收率也低，有些礦山還存在亂采亂挖的現(xiàn)象，技術(shù)設(shè)備落后，環(huán)境污染嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)能過剩，對(duì)國(guó)外礦石依賴度高等，這些問題都制約了我國(guó)錳行業(yè)的發(fā)展。

2013年國(guó)家各項(xiàng)環(huán)保及淘汰落后產(chǎn)能政策出臺(tái)8，意在調(diào)控鋼材產(chǎn)量以及電解錳產(chǎn)量。目前電解錳產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，產(chǎn)量供大于求局勢(shì)緊張。雖在政府正常調(diào)控下或能減少電解錳過剩產(chǎn)能，但也需要一定的過渡時(shí)間。為了解決這些問題，我國(guó)錳相關(guān)企業(yè)應(yīng)該密切關(guān)注國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)，及時(shí)調(diào)整錳礦石的進(jìn)口量和產(chǎn)量，發(fā)揮行業(yè)聯(lián)合會(huì)的積極作用，增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格話語權(quán)。相關(guān)部門也應(yīng)該鼓勵(lì)和引導(dǎo)企業(yè)實(shí)施走出去戰(zhàn)略，加大海外投資建廠力度，保障我國(guó)錳礦市場(chǎng)供應(yīng)。此外，國(guó)家相關(guān)部門也應(yīng)該整合錳礦資源，取締非法采礦，淘汰效率低下小礦山，提高行業(yè)準(zhǔn)入門檻，提高勘查、開采集中度，加大對(duì)新工藝、新設(shè)備的投資引進(jìn)力度，繼續(xù)落實(shí)節(jié)能減排工作，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)健康發(fā)展。

理化性質(zhì)物理性質(zhì)銀白色金屬，質(zhì)堅(jiān)而脆。屬于VIIB族元素。密度7.44克/立方厘米。熔點(diǎn)1244℃。在固態(tài)狀態(tài)時(shí)它以四種同素異形體存在α錳（體心立方），β錳（立方體），γ錳（面心立方），δ錳（體心立方）。電離能為7.435電子伏特。

元素符號(hào)：Mn

元素原子量：54.94

CAS號(hào)：7439-96-5

元素類型：金屬元素

體積彈性模量：120(GPa)

原子化焓：280.3 (kJ /mol @25℃)

熱容：26.32 J /（mol· K）導(dǎo)電性：0.0069510^6/(cm ·Ω )原子體積：7.39（立方厘米/摩爾)

元素在太陽中的含量：10(ppm)

元素在海水中的含量：

太平洋表面：0.0001(ppm)

地殼中含量：950（ppm）

質(zhì)子數(shù)：25

中子數(shù)：30

相對(duì)原子質(zhì)量：54.938049

原子序數(shù)：25

所屬周期：4所屬族數(shù)：VIIB

價(jià)電子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2

外圍電子層排布：3d5 4s2

電子層：K-L-M-N

電子層分布：2-8-13-2

晶體結(jié)構(gòu)：晶胞為體心立方晶胞，每個(gè)晶胞含有2個(gè)金屬原子。晶胞參數(shù)：

a = 891.25 pm

b = 891.25 pm

c = 891.25 pm

α = β =γ = 90°

莫氏硬度：6

電離能(kJ /mol)

M - M+ 717.4

M+ - M2+ 1509.0

M2+ - M3+ 3248.4

M3+ - M4+ 4940

M4+ - M5+ 6990

M5+ - M6+ 9200

M6+ - M7+ 11508

M7+ - M8+ 18956

M8+ - M9+ 21400

M9+ - M10+ 23960

聲音在其中的傳播速率：5150（m/S）1

化學(xué)性質(zhì)錳在元素周期表上位于第四周期，第VIIB族，屬于比較活潑的金屬，加熱時(shí)能和氧氣化合，易溶于稀酸生成二價(jià)錳鹽。

1、化合價(jià)

錳的化合價(jià)有+2、+3、+4、+5+6和+7。其中以+2（Mn2+的化合物）、+4（二氧化錳，為天然礦物）和+7（高錳酸鹽，如KMnO4）、+6（錳酸鹽，如K2MnO4）為穩(wěn)定的氧化態(tài)。

在酸性溶液中，+3價(jià)的錳、+5價(jià)的錳和+6價(jià)的錳均比較容易發(fā)生歧化反應(yīng)：

較穩(wěn)定，不容易被氧化，也不容易被還原。K2MnO4和MnO2有強(qiáng)氧化性。Mn(OH)2不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化為水合MnO2 [MnO(OH)2 ]即使是水中微量的溶解氧也能將其氧化；K2MnO4也能發(fā)生歧化反應(yīng)，但反應(yīng)不如在酸性溶液中進(jìn)行得完全。

下面列出部分其化合價(jià)對(duì)應(yīng)的化合物：

-3價(jià)：Na3[Mn(CO)4]

-1價(jià)：Na[Mn(CO)5]

0價(jià)：Mn單質(zhì)

+1價(jià)：K5[Mn(CN)6]

+2價(jià)：MnO 二價(jià)錳鹽

+3價(jià)：MnF3 K3[Mn(CN)6]

+4價(jià)：MnO2

+5價(jià)：Na3MnO4

+6價(jià)：MnO42-

+7價(jià)：MnO4- MnO3F

2、化學(xué)反應(yīng)

（1）和氧氣的反應(yīng)

在空氣中易氧化，生成褐色的氧化物覆蓋層。它也易在升溫時(shí)氧化。氧化時(shí)形成層狀氧化銹皮，最靠近金屬的氧化層是MnO（一氧化錳），而外層是Mn3O4（四氧化三錳）：

在高于800℃的溫度下氧化時(shí)，MnO的厚度逐漸增加，而Mn3O4層的厚度減少。在800度以下出現(xiàn)第三種氧化層Mn2O2。在約450℃以下最外面的第四層氧化物MnO2是穩(wěn)定的。

（2）和水、酸的反應(yīng)

錳和鐵化學(xué)性質(zhì)相似，常溫與水反應(yīng)緩慢，當(dāng)自身高溫時(shí)，反應(yīng)迅速，水變?yōu)闅錃猓i被氧化，形成復(fù)雜氧化物：

錳易溶于稀酸，并有氫氣放出，生成二價(jià)錳離子：錳和濃硫酸、濃硝酸等氧化性酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化氮，自身被氧化成二價(jià)錳：9

錳和錳礦是有些極大的分別的。

制備方法工業(yè)制備電解法

工業(yè)上可以用通直流電電解硫酸錳溶液的方法制備金屬錳。這種方法成本較高，但成品純度好。

制備溶液采用錳礦粉與無機(jī)酸反應(yīng)加熱制取錳鹽溶液，同時(shí)向溶液中加入銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除去鐵，加硫化凈化劑除去重金屬，然后過濾分離，在溶液中加入電解添加劑作為電解溶液。工業(yè)生產(chǎn)廣泛采用硫酸浸錳方法制取電解液，用氯化錳鹽溶液電解制取金屬錳的方法還未形成規(guī)模性生產(chǎn)。

制取硫酸錳所用的錳礦粉分菱錳礦和軟錳礦兩種。用菱錳礦粉制取硫酸錳的主要化學(xué)反應(yīng)為：10

用軟錳礦制取硫酸錳，先要對(duì)軟錳礦進(jìn)行還原焙燒，還原成一氧化錳，然后用硫酸浸取，其主要化學(xué)反應(yīng)為：10

電解操作過程。向隔模電解槽注入含硫酸銨的硫酸錳水溶電解液，接通直流電，產(chǎn)生電析作用，在陰極板上析出金屬錳，陽極板析出氧氣。11化學(xué)方程式為：10

周期性地更換陰極板，對(duì)電析產(chǎn)物進(jìn)行鈍化、水洗、烘干、剝離等處理，獲得金屬錳產(chǎn)品。

實(shí)驗(yàn)室制備實(shí)驗(yàn)室制備可以用火法制備金屬錳，火法冶煉包括硅還原法(電硅熱法)和鋁還原法(鋁熱法)。

一、鋁還原法（鋁熱法）

鋁熱法是采用鋁作還原劑，利用還原氧化錳釋放的化學(xué)熱進(jìn)行冶煉的一種生產(chǎn)金屬錳方法。MnO比熱效果小反應(yīng)實(shí)際上不能進(jìn)行；而MnO2比熱效果大，活性氧含量過大，反應(yīng)幾乎是爆發(fā)式進(jìn)行。因此Mn3O4最好。反應(yīng)的方程式為：

由于鋁還原法不能去除雜質(zhì)，需要用純度高的軟錳礦(MnO2)甚至用電解二氧化錳作原料。Al還原法需要耗鋁成本高，但具有反應(yīng)過程激烈，生產(chǎn)設(shè)備和工藝比較簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但即使用含錳量特別高的原料冶煉，合金仍然夾雜有磷、鋁等有害雜質(zhì)，此法很少用來生產(chǎn)金屬錳。12

二、硅還原法**（電硅熱法）**

電硅熱法生產(chǎn)金屬錳應(yīng)用得比較廣泛，這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本比較低，然而與電解法相比，對(duì)錳礦品位要求比較高，獲得的金屬錳純度不高，含錳為94%~98%。當(dāng)采用硅錳與錳礦熔煉時(shí)：MnO2在1000℃高溫下分解成Mn3O4和O2在熔融爐渣中，Mn3O4被Si置換分解：

MnO最后被Si再還原為金屬錳。用硅(Si)或低碳硅錳還原，發(fā)熱量小，必須在電爐內(nèi)進(jìn)行，過程反應(yīng)為：

上式反應(yīng)屬可逆反應(yīng)，需添加石灰使SiO2造渣，使反應(yīng)向右進(jìn)行。12

應(yīng)用領(lǐng)域用途在鋼鐵工業(yè)中主要用于鋼的脫硫和脫氧；也用作為合金的添加料，以提高鋼的強(qiáng)度、硬度、彈性極限、耐磨性和耐腐蝕性等；在高合金鋼中，還用作奧氏體化合元素，用于煉制不銹鋼、特殊合金鋼、不銹鋼焊條等。此外，還用于有色金屬、化工、醫(yī)藥、食品、分析和科研等方面。1

合金錳鋼的脾氣十分古怪而有趣：如果在鋼中加入2.5—3.5%的錳，那么所制得的低錳鋼簡(jiǎn)直脆得像玻璃一樣，一敲就碎。然而，如果加入13%以上的錳，制成高錳鋼，那么就變得既堅(jiān)硬又富有韌性。高錳鋼加熱到淡橙色時(shí)，變得十分柔軟，很易進(jìn)行各種加工。另外，它沒有磁性，不會(huì)被磁鐵所吸引。如今，人們大量用錳鋼制造鋼磨、滾珠軸承、推土機(jī)與掘土機(jī)的鏟斗等經(jīng)常受磨的構(gòu)件，以及鐵錳錳軌、橋梁等。上海新建的文化廣場(chǎng)觀眾廳的屋頂，采用新穎的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，用幾千根錳鋼鋼管焊接而成。在縱76米、橫138米的扇形大廳里，中間沒有一根柱子。由于用錳鋼作為結(jié)構(gòu)材料，非常結(jié)實(shí)，而且用料比別的鋼材省，平均每平方米的屋頂只用45公斤錳鋼。1973年興健的上海體育館（容納一萬八千人），也同樣采用錳鋼作為網(wǎng)架屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料。在軍事上，用高錳鋼制造鋼盔、坦克鋼甲、穿甲彈的彈頭等。煉制錳鋼時(shí)，是把含錳達(dá)60一70%的軟錫礦和鐵礦一起混合冶煉而成的。

輔助錳是煉鋼時(shí)用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的，錳有很好的脫氧能力，能把鋼中的FeO還原成鐵，改善鋼的質(zhì)量；還可以與硫形成MnS，從而減輕了硫的有害作用。降低鋼的脆性，改善鋼的熱加工性能；錳能大部分溶于鐵素體，形成置換固溶體，使鐵素體強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度和硬度。錳是鋼中的有益元素。

飲食錳是正常機(jī)體必需的微量元素之一，它構(gòu)成體內(nèi)若干種有重要生理作用的酶，正常每天從食物中攝入錳3-9毫克。

錳是幾種酶系統(tǒng)包括錳特異性的糖基轉(zhuǎn)移酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶的一個(gè)成分并為正常骨結(jié)構(gòu)所必需。其攝入量差別很大，主要取決于是否食入含量豐富的食品如非精制的谷類食物，綠葉蔬菜和茶.此微量元素的通常攝入量為每天2~5mg，吸收率為5%~10%.

錳缺乏的人曾報(bào)道過1例：一位食用每天含0.1mg錳的純化飲食者出現(xiàn)短暫性皮炎，低膽固醇血癥以及堿性磷酸酶水平增加。2周內(nèi)他失去約60%其估計(jì)的體內(nèi)錳池但在另外4周的缺乏飲食期間未再進(jìn)一步丟失.錳缺乏在臨床文獻(xiàn)中已有記載。

錳中毒通常只限于采礦和精煉礦石的人，長(zhǎng)期接觸錳可引起類似帕金森綜合征或Wilson病那樣的神經(jīng)癥狀.

富錳的食品

成年人每日錳供給量為每千克體重0.1毫克。食物中茶葉、堅(jiān)果、粗糧、干豆含錳最多，蔬菜和干鮮果中錳的含量略高于肉、乳和水產(chǎn)品，魚肝、雞肝含錳量比其肉多。一般葷素混雜的膳食，每日可供給5毫克錳，基本可以滿足需要。偏食精米、白面、肉多、乳多錳的含量低。當(dāng)正常人出現(xiàn)體重減輕、性功能低下、頭發(fā)早白可懷疑錳攝入不足。

植物作用植物主要吸收錳離子（Mn）。Mn是細(xì)胞中許多酶（如脫氫酶、脫羧酶、激酶、氧化酶和過氧化物酶）的活化劑，尤其是影響糖酵解和三羧酸循環(huán)。錳使光合中水裂解為氧。缺錳時(shí)，葉脈間缺綠，伴隨小壞死點(diǎn)的產(chǎn)生。缺綠會(huì)在嫩葉中或老葉中出現(xiàn)，依植物種類和生長(zhǎng)速率決定。

分布情況截至2007年底，中國(guó)錳礦（礦石）查明資源儲(chǔ)量79293.5萬噸，其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量22443.7萬噸（儲(chǔ)量為12714.1萬噸），資源量為56849.8萬噸。我國(guó)錳礦查明資源儲(chǔ)量分布于全國(guó)23個(gè)省、自治區(qū)、直轄市，但主要集中在廣西（28125.9.萬噸，占35.5%）、湖南（15845.0萬噸，占20.0%）、云南（9215.7萬噸，占11.6%）、貴州（7981.5萬噸，占10.1%）、遼寧（4190.1萬噸，5.3%）和重慶（4127.6萬噸，占5.2%），六省合計(jì)69485.8萬噸，占全國(guó)錳礦查明資源儲(chǔ)量總量的87.6%。13

中國(guó)錳礦資源較多，分布廣泛，在全國(guó)21個(gè)?。▍^(qū)）均有產(chǎn)出；有探明儲(chǔ)量的礦區(qū)213處，總保有儲(chǔ)量礦石5.66億噸，居世界第3位。中國(guó)富錳礦較少，在保有儲(chǔ)量中僅占6.4%。從地區(qū)分布看，以廣西、湖南為最豐富，占全國(guó)總儲(chǔ)量的55%；貴州、云南、遼寧、四川等地次之。從礦床成因類型來看，以沉積型錳礦為主，如廣西下雷錳礦、貴州遵義錳礦、湖南湘潭錳礦、永州零陵區(qū)珠山鎮(zhèn)錳礦、遼寧瓦房子錳礦、江西樂平錳礦等；其次為火山-沉積礦床，如新疆莫托沙拉鐵錳礦床；受變質(zhì)礦床，如四川虎牙錳礦等；熱液改造錳礦床，如湖南瑪瑙山錳礦；表生錳礦床，如廣西欽州錳礦。從成礦時(shí)代來看，自元古宙至第四紀(jì)均有錳礦形成，以震旦紀(jì)和泥盆紀(jì)為最重要。13

安全措施危害防治若發(fā)生事故或感不適，立即就醫(yī)（可能的話，出示其標(biāo)簽）。

一旦起火，用 （滅火設(shè)備類型的）滅火。

穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服、手套和護(hù)目鏡或面具。

健康危害急性錳中毒常見于口服濃于1%高錳酸鉀溶液，引起口腔黏膜糜爛、惡心、嘔吐、胃部疼痛；3%～5%溶液發(fā)生胃腸道黏膜壞死，引起腹痛、便血，甚至休克；5～19克錳可致命。在通風(fēng)不良條件下進(jìn)行電焊，吸入大量新生的氧化錳煙霧，可發(fā)生咽痛、咳嗽、氣急，并驟發(fā)寒戰(zhàn)和高熱（金屬煙熱）。

慢性錳中毒一般在接觸錳的煙、塵3～5年或更長(zhǎng)時(shí)間后發(fā)病。早期癥狀有頭暈、頭痛、肢體酸痛、下肢無力和沉重、多汗、心悸和情緒改變。病情發(fā)展，出現(xiàn)肌張力增高、手指震顫、腱反射亢進(jìn)，對(duì)周圍事物缺乏興趣和情緒不穩(wěn)定。后期出現(xiàn)典型的震顫麻痹綜合征，有四肢肌張力增高和靜止性震顫、言語障礙、步態(tài)困難等以及有不自主哭笑、強(qiáng)迫觀念和沖動(dòng)行為等精神癥狀。

錳煙塵可引起肺炎、塵肺，尚可發(fā)生結(jié)膜炎、鼻炎和皮炎。

學(xué)科聯(lián)系精神科錳 -- 和精神科關(guān)系最密切的金屬元素

生理功能

1． 可促進(jìn)骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育。

2． 保護(hù)細(xì)胞中線粒體的完整。

3． 保持正常的腦功能。

4． 維持正常的糖代謝和脂肪代謝。

5． 可改善機(jī)體的造血功能。

影響健康

錳缺乏癥狀可影響生殖能力，有可能使后代先天性畸形，骨和軟骨的形成不正常及葡萄糖耐量受損。另外，錳的缺乏可引起神經(jīng)衰弱綜合癥，影響智力發(fā)育。錳缺乏還將導(dǎo)致胰島素合成和分泌的降低，影響糖代謝。

易被濕潤(rùn)的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對(duì)眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。

輕度中毒時(shí)，發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。皮膚或眼接觸發(fā)生炎癥或灼傷。慢性影響：長(zhǎng)期低濃度接觸，可有頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等。少數(shù)工人有牙齒酸蝕癥。

食品攝取

錳的安全和足夠的每日攝入量如下表所示：

|| || 錳 日推薦量

食物來源

錳的主要食物來源有：核桃、麥牙、赤糖蜜、萵苣、干菜豆、花生、馬鈴薯、大豆、向日葵籽、小麥、大麥以及肝等。

營(yíng)養(yǎng)學(xué)簡(jiǎn)介

錳廣泛分布于生物圈內(nèi)，但是人體內(nèi)含量甚微。成年人體內(nèi)錳的總量約為200-400umol，分布在身體各種組織和體液中。骨、肝、胰、腎中錳濃度較高；腦、心、肺和肌肉中錳的濃度低于20nmol/g；全血和血清中的錳濃度分別為200nmol/L和20nmol/L。錳在線粒體中的濃度高于在細(xì)胞漿或其它細(xì)胞器中的濃度，所以線粒體多的組織錳濃度較高。在1913年已經(jīng)知道錳是動(dòng)物組織的成分之一，但從1931年才陸續(xù)在多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)缺錳的表現(xiàn)，從而確認(rèn)錳是動(dòng)物的必需微量元素之一。

食物來源

谷類、堅(jiān)果、葉菜類富含錳。茶葉內(nèi)錳含量最豐富。精制的谷類、肉、魚、奶類中錳含量比較少。動(dòng)物性食物雖然含量不高，但吸收和存留較高，仍不失錳的良好來源。

代謝吸收

全部小腸都能吸收錳。錳的吸收是一種迅速的可飽和過程，很可能是通過一種高親和性、低容量的主動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)和一個(gè)不飽和的簡(jiǎn)單擴(kuò)散作用完成的。錳的吸收機(jī)制有可能包括兩個(gè)步驟，首先是從腸腔攝取，然后是跨過黏膜細(xì)胞輸送，兩個(gè)動(dòng)力過程同時(shí)進(jìn)行。在吸收過程中錳、鐵與鈷競(jìng)爭(zhēng)相同的吸收部位，三者中任何一個(gè)數(shù)量高都會(huì)抑制另外兩個(gè)的吸收。錳幾乎完全經(jīng)腸道排泄，僅有微量經(jīng)尿排泄。吸收的錳經(jīng)腸道的排泄非?？?。

生理功能

錳在體內(nèi)一部分作為金屬酶的組成成分，一部分作為酶的激活劑起作用。

生理需要

成年人的錳的適宜攝入量為3.5mg/d，最高可耐受攝入量為10mg/d。

過量表現(xiàn)

有人報(bào)告在肝功能受損、膽道不通暢或兼有兩者的病人中發(fā)現(xiàn)錳中毒，病人的腦MRI檢查呈明顯異常，中毒減輕后此種異常亦隨之改善。此外，關(guān)于口服毒性問題雖然還沒有肯定的結(jié)論，但已經(jīng)有一些報(bào)告提示這一問題值得充分重視與研究。例如，有人曾發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙者腦中錳濃度高于正常；有暴力行為的人發(fā)現(xiàn)錳高于正常。

錳缺乏癥

有人提出，錳缺乏可能是人類的一個(gè)潛在的營(yíng)養(yǎng)問題14。錳缺乏還可能與某些疾病有關(guān)。有人曾報(bào)告，在骨質(zhì)疏松、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化、癲癇、創(chuàng)傷愈合不良的患者中存在膳食錳攝入少，血錳、組織錳低的問題。

中國(guó)乃至世界錳礦儲(chǔ)量最大的地方在廣西的大新縣下雷鎮(zhèn)。