Spezifisches Gewicht von Manganerz und seinen Beimengungen
Mangan kommt weltweit in mehr als hundert verschiedenen kristallinen Gesteinen vor. Aehnlich wie Eisen loest es sich und faellt anschliessend wieder in Form von Verbindungen wie Carbonaten, Oxiden und Oxidhydraten aus.
Lagerstaetten von Manganerzen gibt es in zwei Hauptarten:
- Primaere Lagerstaetten: Silikatminerale. Sie sind gross, zersetzen sich jedoch unter Wassereinwirkung schnell.
- Sekundaere Lagerstaetten: Sedimentaere Lagerstaetten, die durch Zersetzung anderer Gesteine entstanden sind.
Haeufig besteht eine Lagerstaette aus mehreren Manganerzen mit unterschiedlichem Mn-Gehalt von 5-56 %. Ausserdem enthalten die Erze Fe, also Eisen, bis 40 %, Siliziumdioxid bis 30 % und Aluminiumoxid bis 10 %. In kleinen Mengen koennen P (Phosphor), S (Schwefel), Ag (Silber) und andere Elemente vorkommen. Manganerz enthaelt einen hohen Feuchtigkeitsanteil, oft mehr als 10 %.
Die wirtschaftlich wichtigsten Erze mit relativ konstanter Zusammensetzung:
- Pyrolusit, Oxide;
- Braunit;
- Manganit;
- Psilomelan;
- Hausmannit;
- Rhodochrosit, Carbonat;
- Rhodonit, Silikat;
- Bementit;
- und andere.
Manganerze koennen eine variable Zusammensetzung haben:
- mangan-eisenhaltige Erze mit Mn-Gehalt von 5 bis 40 %;
- schwarzer Ocker;
- mangan-eisenhaltiger Zink;
- Silbererz mit hohem Mangangehalt.
Spezifisches Gewicht von Manganerz und Mn-Gehalt im Gestein
| Art des Manganerzes | Chemische Formel | Beschreibung | % Mn im Gestein | Spezifisches Gewicht (g/cm3) |
|---|---|---|---|---|
| Pyrolusit | MnO2 | weiches, dunkelgraues Mineral mit deutlich ausgepraegter Struktur | 63,2 | 4,8 |
| Psilomelan | mMnOMnO2nH2O | koerniges Mineral mittlerer Haerte, kolloidale Form von MnO2 | 45-60 | 3,7-4,7 |
| Manganit | Mn2O3*H2O | dunkelgraues Mineral mittlerer Haerte | 62,4 | 4,2-4,4 |
| Braunit | 3Mn2O3*MnSiO3 | dunkelbraunes hartes Mineral | 62 | 4,8 |
| Hausmannit | Mn3O4 | koerniges, braun-schwarzes Mineral mit halbmetallischem Glanz und Adern | 72,03 | 4,8 |
| Rhodochrosit (Manganspat) | MnCO3 | koerniges, saeulenfoermiges Mineral von leuchtend roter, rosa, brauner oder gelblich-grauer Farbe | 61,7 | 3,7 |
| Rhodonit | (Mn, Fe, Mg, Ca)SiO3 | kirschrosa halbtransparentes Mineral mit Glasglanz | 30-46 | 3,5-3,7 |
Beimengungen von Manganerzen
Manganerze enthalten eine grosse Zahl verschiedener Beimengungen. Darunter unterscheidet man folgende Gruppen:
- Metalle. Dazu gehoeren Eisen, Zink, Silber, Wolfram, Nickel und Kupfer.
- Beimengungen von taubem Gestein bilden Schlacken, in die auch ein Teil des Mangans uebergeht.
- Fluechtige Beimengungen, etwa Bildung von Kohlendioxid beim Schmelzen von Manganspat.
- Sonstige Beimengungen. Zu dieser Kategorie gehoeren Schwefel und Phosphor, die in Manganerzen mit weniger als 1 % vorkommen. Sie gelten als schaedlich, und in manchen Faellen kann auch Eisen eine unerwuenschte Beimengung sein.
Der Hauptanteil des Verbrauchs von Manganerzen entfaellt auf die Metallurgie, etwa 95 %, der Rest wird in der chemischen Industrie verwendet. Deshalb liegt bei der Erschliessung einer Lagerstaette der Schwerpunkt auf der Uebereinstimmung des Gesteins mit folgenden chemischen Anforderungen:
- Der Mn-Gehalt im Gestein muss moeglichst hoch sein, damit die Gewinnung wirtschaftlich gerechtfertigt ist. Je nach Art und Sorte des Erzes kann sein Anteil ab 20 % liegen.
- geringer Gehalt schaedlicher Beimengungen;
- geringe Menge Siliziumdioxid im tauben Gestein.
Die physikalischen Eigenschaften des Erzes sind heute weniger wichtig, da Manganerz im nicht angereicherten Zustand nicht verwendet wird.
Häufige Fragen
Kann die Dichte von Manganerz und seine Beimengungen für genaue Berechnungen verwendet werden?
Die Werte für Dichte und Gewicht von Manganerz und seine Beimengungen in diesem Artikel sind Referenzwerte. Sie eignen sich für vorläufige Schätzungen, aber Planung, Bau, Produktion und andere verantwortliche Berechnungen sollten anhand von Normen, Materialdatenblättern oder Messergebnissen geprüft werden.
Warum kann das tatsächliche Gewicht von Manganerz und seine Beimengungen von der Tabelle abweichen?
Das tatsächliche Gewicht von Manganerz und seine Beimengungen hängt von Zusammensetzung, Feuchtigkeit, Temperatur, Porosität, Korngröße, Materialqualität und Messbedingungen ab. Deshalb können reale Werte von den gemittelten Tabellendaten abweichen.
Wie berechnet man die Masse von Manganerz und seine Beimengungen anhand der Dichte?
Für eine ungefähre Berechnung gilt die Formel: Masse = Dichte × Volumen. Wenn die Dichte von Manganerz und seine Beimengungen in kg/m³ und das Volumen in m³ angegeben ist, ergibt sich das Ergebnis in Kilogramm.