Pes específic del mineral de manganès i les seves impureses
El manganès es troba en molts minerals i roques d’arreu del món. Com el ferro, pot passar a una dissolució i tornar a precipitar en forma d’òxids, hidròxids, carbonats i silicats.
Els jaciments de mineral de manganès poden ser:
- Primaris: minerals silicats, de grans dimensions però que es descomponen ràpidament per l’acció de l’aigua.
- Secundaris: sedimentaris, formats per la descomposició d’altres roques.
Sovint, un jaciment conté diversos minerals de manganès amb continguts diferents de Mn (5–56%). També poden contenir Fe —ferro— fins al 40%, sílice fins al 30% i alúmina fins al 10%; i petites quantitats de P —fòsfor—, S —sofre—, Ag —plata— i altres elements. El mineral de manganès conté molta humitat, sovint més del 10%.
Els minerals de composició constant més importants econòmicament són:
- pirolusita (òxids);
- braunita;
- manganita;
- psilomelà;
- hausmannita;
- rodocrosita (carbonat);
- rodonita (silicat);
- bementita;
- entre d’altres.
Els minerals de manganès de composició variable inclouen:
- minerals manganoferruginosos amb un contingut de Mn del 5 al 40%;
- ocre negre;
- mineral de zinc, ferro i manganès;
- mineral argentífer amb un contingut elevat de manganès.
Pes específic del mineral de manganès i contingut de Mn a la roca
| Tipus de mineral de manganès | Fórmula química | Descripció | % de Mn a la roca | Pes específic (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| Pirolusita | MnO₂ | mineral tou, gris fosc, amb una estructura ben marcada | 63,2 | 4,8 |
| Psilomelà | mMnO·MnO₂·nH₂O | mineral granular de duresa mitjana, forma col·loidal de MnO₂ | 45—60 | 3,7—4,7 |
| Manganita | MnO(OH) | mineral gris fosc de duresa mitjana | 62,4 | 4,2—4,4 |
| Braunita | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | mineral dur de color bru fosc | 63,6 | 4,7—4,8 |
| Hausmannita | Mn₃O₄ | mineral granular, negre brunenc, amb lluïssor semimetàl·lica i vetes | 72,03 | 4,8 |
| Rodocrosita (espà de manganès) | MnCO₃ | mineral granular o columnar, vermell viu, rosa, bru o gris groguenc | 47,8 | 3,5—3,7 |
| Rodonita | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | mineral translúcid rosa cirera amb lluïssor vítria | 30—46 | 3,5 — 3,7 |
Impureses dels minerals de manganès
Els minerals de manganès contenen moltes impureses, agrupades així:
- Metalls: ferro, zinc, plata, tungstè, níquel i coure.
- Impureses de ganga, que formen escòries i arrosseguen una part del manganès.
- Impureses volàtils, com el diòxid de carboni que es forma en fondre l’espà de manganès.
- Altres impureses. En aquesta categoria s’inclouen el sofre i el fòsfor, presents en menys de l’1%. Es consideren perjudicials i, en alguns casos, el ferro també pot ser una impuresa indesitjable.
La metal·lúrgia concentra aproximadament el 95% del consum de mineral de manganès, i la resta correspon a la indústria química. Per això, l’explotació d’un jaciment se centra en el compliment d’aquests requisits químics:
- el contingut de Mn ha de ser tan alt com sigui possible perquè l’extracció sigui rendible; segons el tipus i la qualitat del mineral, el percentatge pot partir del 20%;
- contingut baix d’impureses perjudicials;
- poca sílice a la ganga.
Les propietats físiques també són importants: densitat, humitat, granulometria, resistència i aptitud per a l’enriquiment condicionen l’extracció, el transport, l’emmagatzematge i el tractament. El mineral de manganès sense enriquir no sempre s’utilitza directament; per tant, els càlculs pràctics han de considerar tant la composició química com les característiques físiques del lot concret.
Preguntes freqüents
Quant pesa 1 m³ de mineral de manganès?
El pes depèn del mineral, del contingut de Mn, ferro i sílice, de la humitat i de la ganga. Per als càlculs s'utilitza la densitat del tipus de mineral concret.
Per què els minerals de manganès tenen una composició variable?
El manganès apareix en òxids, carbonats, silicats i minerals mixtos, de manera que el contingut de Mn i d'impureses varia molt.
Quins minerals són més importants industrialment?
Entre els minerals d'interès econòmic hi ha la pirolusita, la braunita, la manganita, el psilomelà, la hausmannita, la rodocrosita i altres minerals de manganès.