Soortelijk gewicht van mangaanerts en bijmengingen
Mangaan komt wereldwijd voor in meer dan honderd verschillende kristallijne gesteenten. Net als ijzer lost het op en slaat het opnieuw neer in verbindingen zoals carbonaten, oxiden en oxidehydraten.
Mangaanertsafzettingen worden onderverdeeld in:
- primaire afzettingen: silicaatmineralen die groot kunnen zijn, maar snel worden afgebroken door water;
- secundaire afzettingen: sedimentaire afzettingen die ontstaan door ontbinding van andere gesteenten.
Een afzetting bestaat vaak uit meerdere mangaanertsen met verschillend Mn-gehalte, van 5 tot 56%. De ertsen bevatten ook Fe (ijzer) tot 40%, silica tot 30% en aluminiumoxide tot 10%. In kleine hoeveelheden kunnen P (fosfor), S (zwavel), Ag (zilver) en andere elementen voorkomen. Mangaanerts bevat vaak veel vocht, regelmatig meer dan 10%.
De economisch belangrijkste ertsen met een relatief constante samenstelling zijn:
- pyrolusiet (oxiden);
- brauniet;
- manganiet;
- psilomelaan;
- hausmanniet;
- rhodochrosiet (carbonaat);
- rhodoniet (silicaat);
- bementiet;
- andere mineralen.
Mangaanertsen kunnen ook een variabele samenstelling hebben:
- mangaan-ijzerertsen met Mn-gehalte van 5 tot 40%;
- zwarte oker;
- mangaan-ijzerzink;
- zilvererts met hoog mangaangehalte.
Soortelijk gewicht van mangaanerts en Mn-gehalte in het gesteente
| Type mangaanerts | Chemische formule | Beschrijving | % Mn in gesteente | Soortelijk gewicht (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| Pyrolusiet | MnO2 | zacht, donkergrijs mineraal met duidelijk uitgesproken structuur | 63,2 | 4,8 |
| Psilomelaan | mMnO·MnO2·nH2O | korrelig mineraal van gemiddelde hardheid, colloïdale vorm van MnO2 | 45-60 | 3,7-4,7 |
| Manganiet | Mn2O3*H2O | donkergrijs mineraal van gemiddelde hardheid | 62,4 | 4,2-4,4 |
| Brauniet | SMn2O3*MnSiO3 | donkerbruin hard mineraal | 62 | 4,8 |
| Hausmanniet | Mn3O4 | korrelig, bruinzwart mineraal met halfmetaalglans en aders | 72,03 | 4,8 |
| Rhodochrosiet (mangaanspaat) | MnCO3 | korrelig, zuilvormig mineraal met helderrode, roze, bruine of geelgrijze kleur | 61,7 | 3,7 |
| Rhodoniet | Mn++,Fe++,Mg,Ca)SiO3 | kersenroze halfdoorzichtig mineraal met glasglans | 30-46 | 3,5-3,7 |
Bijmengingen in mangaanerts
Mangaanertsen bevatten veel verschillende bijmengingen. Meestal worden deze in groepen verdeeld:
- Metalen. Daartoe behoren ijzer, zink, zilver, wolfraam, nikkel en koper.
- Ganggesteente. Deze bijmengingen vormen slakken, waar ook een deel van het mangaan in terechtkomt.
- Vluchtige bijmengingen, bijvoorbeeld de vorming van kooldioxide bij het smelten van mangaanspaat.
- Overige bijmengingen. Tot deze categorie behoren zwavel en fosfor, die in mangaanerts meestal minder dan 1% bedragen. Ze worden als schadelijk beschouwd; in sommige gevallen kan ook ijzer een ongewenste bijmenging zijn.
Het grootste deel van het verbruik van mangaanerts valt op de metallurgie, ongeveer 95%. De rest wordt gebruikt in de chemische industrie. Bij de ontwikkeling van een afzetting ligt de nadruk daarom op de chemische eisen aan het gesteente:
- het Mn-gehalte moet zo hoog mogelijk zijn om winning economisch zinvol te maken. Afhankelijk van type en kwaliteit kan het gehalte vanaf ongeveer 20% liggen;
- een laag gehalte aan schadelijke bijmengingen;
- een kleine hoeveelheid silica in het ganggesteente.
De fysieke eigenschappen van het erts zijn tegenwoordig minder belangrijk, omdat mangaanerts in niet-verrijkte toestand meestal niet wordt gebruikt.
Veelgestelde vragen
Kan de dichtheid van mangaanerts en bijmengingen worden gebruikt voor nauwkeurige berekeningen?
De dichtheids- en gewichtswaarden voor mangaanerts en bijmengingen in dit artikel zijn referentiewaarden. Ze zijn geschikt voor voorlopige schattingen, maar ontwerp-, bouw-, productie- en andere kritieke berekeningen moeten worden gecontroleerd aan de hand van normen, technische fiches of meetresultaten.
Waarom kan het werkelijke gewicht van mangaanerts en bijmengingen afwijken van de tabel?
Het werkelijke gewicht van mangaanerts en bijmengingen hangt af van samenstelling, vochtigheid, temperatuur, porositeit, fractiegrootte, materiaalkwaliteit en meetomstandigheden. Daarom kunnen werkelijke waarden afwijken van gemiddelde tabelgegevens.
Hoe bereken je de massa van mangaanerts en bijmengingen op basis van dichtheid?
Gebruik voor een benaderde berekening de formule: massa = dichtheid x volume. Als de dichtheid van mangaanerts en bijmengingen in kg/m3 staat en het volume in m3, is het resultaat in kilogram.