الوزن النوعي لخام المنغنيز وشوائبه
يوجد المنغنيز في معادن وصخور كثيرة حول العالم. ومثل الحديد، يمكن أن ينتقل إلى المحاليل ثم يترسب مجددًا في صورة أكاسيد وهيدروكسيدات وكربونات وسيليكات.
تنقسم رواسب خام المنغنيز إلى:
-
أولية، وهي معادن سيليكاتية كبيرة لكنها تتحلل سريعًا بفعل الماء.
-
ثانوية، وهي رسوبية تكوّنت من تحلل صخور أخرى.
كثيرًا ما يتكون الحقل من عدة خامات للمنغنيز بمحتوى مختلف من Mn (5–56%). كما تحتوي الخامات على Fe (الحديد) حتى 40%، والسيليكا حتى 30%، والألومينا حتى 10%، وقد توجد كميات قليلة من P (الفوسفور) وS (الكبريت) وAg (الفضة) وعناصر أخرى. ويحتوي الخام على نسبة كبيرة من الرطوبة، تتجاوز 10% غالبًا.
أهم الخامات ذات التركيب الثابت من الناحية الاقتصادية:
-
البيرولوسيت (أكاسيد)،
-
البرانيت،
-
المنغنيت،
-
البسيلوميلان،
-
الهوسمانيت،
-
الرودوكروسيت (كربونات)،
-
الرودونيت (سيليكات)،
-
البيمنيت،
-
وغيرها.
قد يكون تركيب خامات المنغنيز متغيرًا:
-
خامات منغنيزية حديدية بمحتوى Mn من 5 إلى 40%،
-
المغرة السوداء،
-
زنك منغنيزي حديدي،
-
خام فضة مرتفع المنغنيز.
الوزن النوعي لخام المنغنيز ومحتوى Mn في الصخر
| نوع خام المنغنيز | الصيغة الكيميائية | الوصف | % Mn في الصخر | الوزن النوعي (غ/سم³) |
|---|---|---|---|---|
| البيرولوسيت | MnO₂ | معدن لين رمادي داكن ذو بنية واضحة | 63,2 | 4,8 |
| البسيلوميلان | mMnO·MnO₂·nH₂O | معدن حبيبي متوسط الصلابة، صورة غروية من MnO₂ | 45—60 | 3,7—4,7 |
| المنغنيت | MnO(OH) | معدن رمادي داكن متوسط الصلابة | 62,4 | 4,2—4,4 |
| البرانيت | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | معدن صلب بني داكن | 63,6 | 4,7—4,8 |
| الهوسمانيت | Mn₃O₄ | معدن حبيبي بني أسود ذو بريق شبه معدني وعروق | 72,03 | 4,8 |
| الرودوكروسيت (حجر المنغنيز) | MnCO₃ | معدن حبيبي أو عمودي أحمر زاهٍ أو وردي أو بني أو رمادي مصفر | 47,8 | 3,5—3,7 |
| الرودونيت | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | معدن شبه شفاف وردي كرزي ذو بريق زجاجي | 30—46 | 3,5 — 3,7 |
شوائب خامات المنغنيز
تحتوي خامات المنغنيز على شوائب كثيرة، تنقسم إلى:
-
المعادن، ومنها الحديد والزنك والفضة والتنغستن والنيكل والنحاس.
-
شوائب الصخر العقيم التي تكوّن الخبث وينتقل إليها جزء من المنغنيز.
-
الشوائب المتطايرة، مثل تكوّن ثاني أكسيد الكربون عند صهر حجر المنغنيز.
-
شوائب أخرى، ومنها الكبريت والفوسفور الموجودان بنسبة تقل عن 1%. ويُعدان ضارين، وقد يكون الحديد في بعض الحالات شائبة غير مرغوبة.
تستهلك صناعة التعدين المعدني نحو 95% من خامات المنغنيز، ويُستخدم الباقي في الصناعة الكيميائية. ولذلك يتركز تطوير الحقول على مطابقة الصخر للمتطلبات الكيميائية الآتية:
-
أعلى محتوى ممكن من Mn حتى يكون استخراجه مجديًا اقتصاديًا. وبحسب نوع الخام ودرجته، قد تبدأ نسبته من 20%.
-
انخفاض محتوى الشوائب الضارة،
-
انخفاض كمية السيليكا في الصخر العقيم.
تكتسب الخصائص الفيزيائية للخام أهمية أيضًا؛ فالكثافة والرطوبة والحجم والمتانة وقابلية الإثراء تؤثر في الاستخراج والنقل والتخزين وتقنية المعالجة. ولا يُستخدم الخام غير المثرى دائمًا مباشرة، لذلك تراعي الحسابات العملية التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية للدفعة المعنية.
الأسئلة الشائعة
كم يزن 1 م³ من خام المنغنيز؟
يتوقف الوزن على المعدن ومحتوى Mn والحديد والسيليكا والرطوبة والصخر العقيم. وتستخدم الحسابات كثافة نوع الخام المعني.
لماذا يتغير تركيب خامات المنغنيز؟
يوجد المنغنيز في الأكاسيد والكربونات والسيليكات والخامات المختلطة، ولذلك يتغير محتوى Mn والشوائب بدرجة كبيرة.
ما أهم الخامات صناعيًا؟
تشمل الخامات ذات الأهمية الاقتصادية البيرولوسيت والبرانيت والمنغنيت والبسيلوميلان والهوسمانيت والرودوكروسيت وغيرها من معادن المنغنيز.