A mangánérc fajsúlya és szennyeződései
A mangán világszerte sok ásványban és kőzetben megtalálható. A vashoz hasonlóan oldatokba kerülhet, majd oxidok, hidroxidok, karbonátok és szilikátok formájában ismét kiválhat.
A mangánérc-lelőhelyek lehetnek:
-
Elsődlegesek – szilikátásványok; nagy kiterjedésűek, de víz hatására gyorsan bomlanak.
-
Másodlagosak – más kőzetek bomlásából képződött üledékes lelőhelyek.
Egy lelőhely gyakran több, eltérő Mn-tartalmú mangánércből áll, 5–56% közötti értékkel. Az ércek legfeljebb 40% Fe-t, vagyis vasat, 30% szilícium-dioxidot és 10% alumínium-oxidot is tartalmazhatnak; kis mennyiségben P, vagyis foszfor, S, vagyis kén, Ag, vagyis ezüst és más elemek is előfordulhatnak. A mangánérc nedvességtartalma nagy, gyakran meghaladja a 10%-ot.
A gazdaságilag legjelentősebb, állandó összetételű ércek:
-
piroluzit, oxidérc,
-
braunit,
-
manganit,
-
pszilomelán,
-
hausmannit,
-
rodokrozit, karbonát,
-
rodonit, szilikát,
-
bemenit,
-
és mások.
A mangánércek összetétele változó is lehet:
-
mangán-vas ércek 5–40% Mn-tartalommal,
-
fekete okker,
-
mangán-vas-cinkérc,
-
nagy mangántartalmú ezüstérc.
A mangánérc fajsúlya és Mn-tartalma a kőzetben
| Mangánérc típusa | Kémiai képlet | Leírás | Mn a kőzetben (%) | Fajsúly (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| Piroluzit | MnO₂ | puha, sötétszürkés, kifejezett szerkezetű ásvány | 63,2 | 4,8 |
| Pszilomelán | mMnO·MnO₂·nH₂O | közepes keménységű szemcsés ásvány, az MnO₂ kolloid formája | 45—60 | 3,7—4,7 |
| Manganit | MnO(OH) | közepes keménységű, sötétszürke ásvány | 62,4 | 4,2—4,4 |
| Braunit | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | sötétbarna, kemény ásvány | 63,6 | 4,7—4,8 |
| Hausmannit | Mn₃O₄ | szemcsés, barnásfekete, félfémes fényű és erezett ásvány | 72,03 | 4,8 |
| Rodokrozit (mangánpát) | MnCO₃ | szemcsés vagy oszlopos, élénkvörös, rózsaszín, barna vagy sárgásszürke ásvány | 47,8 | 3,5—3,7 |
| Rodonit | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | cseresznyerózsaszín, áttetsző, üvegfényű ásvány | 30—46 | 3,5 — 3,7 |
A mangánércek szennyeződései
A mangánércek sokféle szennyeződést tartalmaznak, amelyek a következő csoportokra oszthatók:
-
Fémek: vas, cink, ezüst, volfrám, nikkel és réz.
-
Meddőkőzet-szennyeződések, amelyek salakot képeznek, és a mangán egy része is oda kerül.
-
Illó szennyeződések, például szén-dioxid képződése mangánpát olvasztásakor.
-
Egyéb szennyeződések. Ide tartozik a mangánércekben 1%-nál kisebb mennyiségben jelen lévő kén és foszfor. Ezeket károsnak tekintik, egyes esetekben pedig a vas is nemkívánatos szennyeződés lehet.
A mangánérc-felhasználás legnagyobb része, körülbelül 95%-a a kohászathoz kapcsolódik, a fennmaradó részt a vegyipar használja. Egy lelőhely kitermelésekor ezért elsősorban a kőzet következő kémiai követelményeknek való megfelelésére összpontosítanak:
-
a kőzet Mn-tartalma legyen a lehető legnagyobb, hogy kitermelése gazdaságos legyen; az érctípustól és -minőségtől függően aránya 20%-tól indulhat;
-
a káros szennyeződések mennyisége legyen alacsony;
-
a meddőkőzet kevés szilícium-dioxidot tartalmazzon.
Az érc fizikai tulajdonságai is fontosak: a sűrűség, a nedvesség, a szemcseméret, a szilárdság és a dúsíthatóság befolyásolja a kitermelést, a szállítást, a tárolást és a feldolgozási technológiát. A dúsítatlan mangánércet nem mindig használják közvetlenül, ezért a gyakorlati számításoknál az adott tétel kémiai összetételét és fizikai jellemzőit egyaránt figyelembe veszik.
Gyakori kérdések
Mennyit nyom 1 m³ mangánérc?
A tömeg az ásványtól, a Mn-, vas- és szilícium-dioxid-tartalomtól, a nedvességtől és a meddőkőzettől függ. A számításokhoz az adott érctípus sűrűségét kell használni.
Miért változó a mangánércek összetétele?
A mangán oxidokban, karbonátokban, szilikátokban és vegyes ércekben fordul elő, ezért a Mn és a szennyeződések mennyisége erősen változik.
Mely ércek a legfontosabbak ipari szempontból?
A gazdaságilag jelentős ásványok közé tartozik a piroluzit, braunit, manganit, pszilomelán, hausmannit, rodokrozit és több más mangánásvány.