Poids spécifique du minerai de manganèse et de ses impuretés
Le manganèse se rencontre dans plus d’une centaine de roches cristallines différentes à travers le monde. Comme le fer, il se dissout puis se dépose de nouveau sous forme de composés tels que carbonates, oxydes et hydrates d’oxydes.
Les gisements de minerais de manganèse peuvent être :
- Primaires : minéraux silicatés, de grande taille, mais qui se décomposent rapidement sous l’action de l’eau.
- Secondaires : sédimentaires, formés par la décomposition d’autres roches.
Souvent, un gisement se compose de plusieurs minerais de manganèse avec des teneurs différentes en Mn, de 5 à 56 %. Les minerais contiennent également du Fe, fer, jusqu’à 40 %, de la silice jusqu’à 30 % et de l’alumine jusqu’à 10 % ; on peut y rencontrer du P, phosphore, du S, soufre, de l’Ag, argent, et d’autres éléments en petites quantités. Le minerai de manganèse contient une forte proportion d’humidité, souvent supérieure à 10 %.
Les minerais à composition constante les plus importants du point de vue économique sont :
- la pyrolusite, oxydes ;
- la braunite ;
- la manganite ;
- le psilomélane ;
- la hausmannite ;
- la rhodochrosite, carbonate ;
- la rhodonite, silicate ;
- la bemenite ;
- etc.
Les minerais de manganèse peuvent avoir une composition variable :
- minerais manganésifères ferrugineux avec une teneur en Mn de 5 à 40 % ;
- ocre noire ;
- zinc manganésifère ferrugineux ;
- minerai d’argent à forte teneur en manganèse.
Poids spécifique du minerai de manganèse et teneur en Mn dans la roche
| Type de minerai de manganèse | Formule chimique | Description | % Mn dans la roche | Poids spécifique (g/cm3) |
|---|---|---|---|---|
| Pyrolusite | MnO2 | minéral tendre, gris foncé, à structure nettement marquée | 63,2 | 4,8 |
| Psilomélane | mMnO·MnO2·nH2O | minéral granuleux de dureté moyenne, forme colloïdale de MnO2 | 45-60 | 3,7-4,7 |
| Manganite | Mn2O3*H2O | minéral gris foncé de dureté moyenne | 62,4 | 4,2-4,4 |
| Braunite | SMn2O3*MnSiO3 | minéral dur brun foncé | 62 | 4,8 |
| Hausmannite | Mn3O4 | minéral granuleux brun-noir à éclat semi-métallique et veinules | 72,03 | 4,8 |
| Rhodochrosite (spath manganésifère) | MnCO3 | minéral granuleux ou colonnaire, rouge vif, rose, brun ou gris jaunâtre | 61,7 | 3,7 |
| Rhodonite | Mn++,Fe++,Mg,Ca)SiO3 | minéral translucide rose cerise à éclat vitreux | 30-46 | 3,5 - 3,7 |
Impuretés des minerais de manganèse
Les minerais de manganèse contiennent un grand nombre d’impuretés différentes, parmi lesquelles on distingue les groupes suivants :
- Métaux. Il s’agit notamment du fer, du zinc, de l’argent, du tungstène, du nickel et du cuivre.
- Impuretés de gangue, qui forment des scories dans lesquelles passe aussi une partie du manganèse.
- Impuretés volatiles, par exemple formation de dioxyde de carbone lors de la fusion du spath manganésifère.
- Autres impuretés. Cette catégorie comprend le soufre et le phosphore, présents dans les minerais de manganèse à moins de 1 %. Ils sont considérés comme nuisibles ; dans certains cas, le fer peut aussi être une impureté indésirable.
La majeure partie de la consommation des minerais de manganèse revient à la métallurgie, environ 95 %, le reste étant utilisé dans l’industrie chimique. Ainsi, lors de l’exploitation d’un gisement, l’accent principal est mis sur la conformité de la roche aux exigences chimiques suivantes :
- la teneur en Mn dans la roche doit être aussi élevée que possible afin que son extraction soit économiquement justifiée. Selon le type et la qualité du minerai, sa proportion peut commencer à partir de 20 % ;
- faible teneur en impuretés nuisibles ;
- faible quantité de silice dans la gangue.
Les propriétés physiques du minerai sont aujourd’hui de moindre importance, car le minerai de manganèse n’est pas utilisé à l’état non enrichi.
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