망간광석의 비중과 불순물
망간은 전 세계의 여러 광물과 암석에 존재합니다. 철처럼 용액으로 이동했다가 산화물, 수산화물, 탄산염과 규산염 형태로 다시 침전될 수 있습니다.
광상은 다음과 같이 나뉩니다.
- 1차 광상: 규모가 크지만 물에 빠르게 분해되는 규산염 광물
- 2차 광상: 다른 암석의 분해로 만들어진 퇴적 광상
광상은 Mn 함량이 5~56%로 서로 다른 여러 광석으로 이루어진 경우가 많습니다. Fe는 최대 40%, 실리카는 최대 30%, 알루미나는 최대 10% 들어 있고 P, S, Ag와 기타 원소도 소량 있을 수 있습니다. 수분 함량은 흔히 10%를 넘습니다.
경제적으로 중요한 일정 조성의 광석은 다음과 같습니다.
- 연망간석(산화물)
- 브라운광
- 수망간석
- 경망간석
- 하우스만나이트
- 능망간석(탄산염)
- 장미휘석(규산염)
- 베메나이트
- 기타
조성이 변하는 광석도 있습니다.
- Mn 5~40%의 망간·철광석
- 흑색 오커
- 망간·철·아연광
- 망간 함량이 높은 은광석
망간광석의 비중과 암석 속 Mn 함량
| 광석 종류 | 화학식 | 설명 | Mn 함량(%) | 비중(g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| 연망간석 | MnO₂ | 뚜렷한 구조의 부드러운 암회색 광물 | 63.2 | 4.8 |
| 경망간석 | mMnO·MnO₂·nH₂O | 중간 경도의 입상 광물, MnO₂ 콜로이드 형태 | 45~60 | 3.7~4.7 |
| 수망간석 | MnO(OH) | 중간 경도의 암회색 광물 | 62.4 | 4.2~4.4 |
| 브라운광 | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | 단단한 암갈색 광물 | 63.6 | 4.7~4.8 |
| 하우스만나이트 | Mn₃O₄ | 반금속광택과 맥을 가진 입상 갈흑색 광물 | 72.03 | 4.8 |
| 능망간석 | MnCO₃ | 밝은 빨강, 분홍, 갈색 또는 황회색의 입상·주상 광물 | 47.8 | 3.5~3.7 |
| 장미휘석 | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | 유리광택을 띠는 반투명한 체리 분홍색 광물 | 30~46 | 3.5~3.7 |
망간광석의 불순물
다음과 같은 여러 불순물이 들어 있습니다.
- 금속: 철, 아연, 은, 텅스텐, 니켈과 구리
- 맥석 불순물: 슬래그를 만들며 망간 일부도 함께 이동합니다.
- 휘발성 불순물: 능망간석 제련 시 이산화탄소 생성
- 기타: 1% 미만의 황과 인으로 유해하며 경우에 따라 철도 바람직하지 않은 불순물입니다.
소비량의 약 95%는 야금, 나머지는 화학 산업에 쓰입니다. 광상 개발에서는 다음 화학 요건을 중시합니다.
- 경제적인 채굴을 위해 Mn 함량이 최대한 높아야 하며 광석 종류와 등급에 따라 최소 약 20%일 수 있습니다.
- 유해 불순물 함량이 낮아야 합니다.
- 맥석의 실리카가 적어야 합니다.
밀도, 함수율, 입도, 강도와 선광성도 채굴, 운송, 저장과 처리 기술에 영향을 줍니다. 원광을 항상 바로 사용하는 것은 아니므로 실제 계산에는 해당 로트의 화학 조성과 물리 특성을 모두 고려합니다.
자주 묻는 질문
망간광석 1m³의 무게는 얼마인가요?
광물, Mn, 철, 실리카와 수분 함량 및 맥석에 따라 달라집니다. 계산에는 구체적인 광석 종류의 밀도를 사용합니다.
망간광석의 조성이 일정하지 않은 이유는 무엇인가요?
망간은 산화물, 탄산염, 규산염과 혼합광 형태로 존재하므로 Mn과 불순물 함량이 크게 달라집니다.
산업적으로 중요한 광석은 무엇인가요?
연망간석, 브라운광, 수망간석, 경망간석, 하우스만나이트, 능망간석과 기타 망간 광물이 경제적으로 중요합니다.