Mangaanimaagi tihedus ja lisandid
Mangaani leidub mineraalides ja kivimites kogu maailmas. Nagu raud, võib see lahustuda ning seejärel oksiidide, hüdroksiidide, karbonaatide ja silikaatidena uuesti sadestuda.
Mangaanimaardlad jagunevad:
- esmasteks ehk suurteks silikaatmineraalide maardlateks, mille mineraalid lagunevad vee toimel kiiresti;
- teisesteks ehk teiste kivimite lagunemisel tekkinud settemaardlateks.
Maardla koosneb sageli mitmest erineva Mn-sisaldusega, 5–56%, mangaanimaagist. Maagis võib olla kuni 40% Fe-d, kuni 30% ränidioksiidi ja kuni 10% alumiiniumoksiidi ning väheses koguses P-d, S-i, Ag-d ja muid elemente. Mangaanimaak sisaldab palju niiskust, sageli üle 10%.
Majanduslikult tähtsamad püsiva koostisega maagimineraalid on:
- pürolusiit ehk oksiidmaak;
- brauniit;
- manganniit;
- psilomelaan;
- hausmanniit;
- rodokrosiit ehk karbonaat;
- rodoniit ehk silikaat;
- bemeniit;
- muud mineraalid.
Muutliku koostisega mangaanimaagid on:
- 5–40% Mn-sisaldusega mangaan-rauamaak;
- must ooker;
- mangaani-raua-tsingimaak;
- suure mangaanisisaldusega hõbemaak.
Mangaanimaagi tihedus ja Mn-sisaldus
| Mangaanimaak | Keemiline valem | Kirjeldus | Mn sisaldus, % | Tihedus, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|
| Pürolusiit | MnO₂ | pehme tumehall selge struktuuriga mineraal | 63,2 | 4,8 |
| Psilomelaan | mMnO·MnO₂·nH₂O | keskmise kõvadusega teraline mineraal, MnO₂ kolloidvorm | 45—60 | 3,7—4,7 |
| Manganniit | MnO(OH) | keskmise kõvadusega tumehall mineraal | 62,4 | 4,2—4,4 |
| Brauniit | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | kõva tumepruun mineraal | 63,6 | 4,7—4,8 |
| Hausmanniit | Mn₃O₄ | teraline pruunikasmust poolmetallilise läike ja soontega mineraal | 72,03 | 4,8 |
| Rodokrosiit ehk mangaanpagu | MnCO₃ | teraline või sammasjas erkpunane, roosa, pruun või kollakashall mineraal | 47,8 | 3,5—3,7 |
| Rodoniit | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | kirsiroosa poolläbipaistev klaasläikega mineraal | 30—46 | 3,5 — 3,7 |
Mangaanimaagi lisandid
Mangaanimaak sisaldab palju eri lisandeid, mis jagunevad rühmadeks:
- Metallid: raud, tsink, hõbe, volfram, nikkel ja vask.
- Aheraine lisandid moodustavad räbu, millesse läheb ka osa mangaanist.
- Lenduvad lisandid, näiteks süsinikdioksiidi teke mangaanpao sulatamisel.
- Muud lisandid: väävel ja fosfor, mida on maagis alla 1%. Neid peetakse kahjulikeks; mõnel juhul võib soovimatu lisand olla ka raud.
Umbes 95% mangaanimaagist tarbib metallurgia, ülejäänu keemiatööstus. Maardla kasutuselevõtul keskendutakse järgmistele keemilistele nõuetele:
- Mn-sisaldus peab olema võimalikult suur, et tootmine oleks majanduslikult põhjendatud; maagiliigist ja -sordist olenevalt algab sisaldus umbes 20%-st;
- kahjulikke lisandeid peab olema vähe;
- aheraine ränidioksiidisisaldus peab olema väike.
Olulised on ka maagi füüsikalised omadused: tihedus, niiskus, tükisuurus, tugevus ja rikastatavus mõjutavad kaevandamist, vedu, ladustamist ning töötlemistehnoloogiat. Rikastamata mangaanimaaki ei kasutata alati otse, seega arvestatakse praktilistes arvutustes nii keemilist koostist kui ka konkreetse partii füüsikalisi omadusi.
Korduma kippuvad küsimused
Kui palju kaalub 1 m³ mangaanimaaki?
Mass oleneb mineraalist, mangaani-, raua- ja ränidioksiidisisaldusest, niiskusest ning aherainest. Arvutamisel kasutatakse konkreetse maagiliigi tihedust.
Miks on mangaanimaakide koostis muutlik?
Mangaani leidub oksiidides, karbonaatides, silikaatides ja segamaakides, mistõttu Mn-i ning lisandite sisaldus muutub suuresti.
Millised mangaanimaagid on tööstuses tähtsaimad?
Majanduslikult olulised on pürolusiit, brauniit, manganniit, psilomelaan, hausmanniit, rodokrosiit ja teised mangaanimineraalid.