Ciężar właściwy rudy manganu i jej domieszki
Mangan występuje w ponad stu różnych skałach krystalicznych na całym świecie. Podobnie jak żelazo, rozpuszcza się i ponownie wytrąca w postaci takich związków jak węglany, tlenki i hydraty tlenków.
Złoża rud manganu bywają:
-
Pierwotne - minerały krzemianowe, są duże, ale szybko rozkładają się pod wpływem wody.
-
Wtórne - osadowe, powstałe wskutek rozkładu innych skał.
Często złoże składa się z kilku rud manganu o różnej zawartości Mn, od 5 do 56%. Rudy zawierają także Fe, czyli żelazo, do 40%, krzemionkę do 30% i tlenek glinu do 10%; mogą występować P, czyli fosfor, S, czyli siarka, Ag, czyli srebro, i inne pierwiastki w niewielkich ilościach. Ruda manganu zawiera duży procent wilgoci, często ponad 10%.
Najważniejsze ekonomicznie rudy o stałym składzie:
-
piroluzyt, czyli tlenki,
-
braunit,
-
manganit,
-
psylomelan,
-
hausmanit,
-
rodochrozyt, czyli węglan,
-
rodonit, czyli krzemian,
-
bemenit,
-
i inne.
Rudy manganu mogą mieć zmienny skład:
-
manganowo-żelaziste o zawartości Mn od 5 do 40%,
-
czarna ochra,
-
manganowo-żelazny cynk,
-
ruda srebra o wysokiej zawartości manganu.
Ciężar właściwy rudy manganu i zawartość Mn w skale
| Rodzaj rudy manganu | Wzór chemiczny | Opis | % Mn w skale | Ciężar właściwy (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| Piroluzyt | MnO2 | miękki, ciemnoszarawy minerał o wyraźnej strukturze | 63,2 | 4,8 |
| Psylomelan | mMnO·MnO2·nH2O | ziarnisty minerał średniej twardości, koloidalna forma MnO2 | 45-60 | 3,7-4,7 |
| Manganit | Mn2O3*H2O | minerał ciemnoszarego koloru, średniej twardości | 62,4 | 4,2-4,4 |
| Braunit | SMn2O3*MnSiO3 | ciemnobrunatny twardy minerał | 62 | 4,8 |
| Hausmanit | Mn3O4 | ziarnisty, brunatnoczarny minerał o półmetalicznym połysku i żyłkach | 72,03 | 4,8 |
| Rodochrozyt (szpat manganowy) | MnCO3 | ziarnisty, słupkowy minerał o jaskrawoczerwonym, różowym, brązowym lub żółtawoszarym kolorze | 61,7 | 3,7 |
| Rodonit | (Mn++,Fe++,Mg,Ca)SiO3 | wiśnioworóżowy półprzezroczysty minerał o szklistym połysku | 30-46 | 3,5 - 3,7 |
Domieszki rud manganu
Rudy manganu zawierają dużą ilość różnych domieszek, wśród których wyróżnia się następujące grupy:
-
Metale. Należą do nich: żelazo, cynk, srebro, wolfram, nikiel, miedź.
-
Domieszki skały płonnej tworzą żużle, do których przechodzi także część manganu.
-
Domieszki lotne, na przykład powstawanie dwutlenku węgla przy wytopie szpatu manganowego.
-
Pozostałe domieszki. Do tej kategorii należą siarka i fosfor, obecne w rudach manganu w ilości poniżej 1%. Uważa się je za szkodliwe, a w niektórych przypadkach niepożądaną domieszką może być żelazo.
Podstawowa część zużycia rud manganu przypada na metalurgię, około 95%, a resztę wykorzystuje przemysł chemiczny. Dlatego przy eksploatacji złoża główny nacisk kładzie się na zgodność skały z następującymi wymaganiami chemicznymi:
-
zawartość Mn w skale powinna być jak największa, aby jego wydobycie było ekonomicznie uzasadnione. W zależności od rodzaju i gatunku rudy jego udział procentowy może wynosić od 20%.
-
niska zawartość szkodliwych domieszek,
-
mała ilość krzemionki w skale płonnej.
Właściwości fizyczne rudy mają obecnie mniejsze znaczenie, ponieważ rudy manganu nie używa się w stanie niewzbogaconym.
Najczęstsze pytania
Czy gęstości materiału rudy manganu i jej domieszek można używać do dokładnych obliczeń?
Wartości gęstości i masy materiału rudy manganu i jej domieszek w tym artykule są wartościami referencyjnymi. Nadają się do wstępnych szacunków, ale obliczenia projektowe, budowlane, produkcyjne i inne obliczenia krytyczne trzeba sprawdzać na podstawie norm, kart technicznych materiału albo wyników pomiarów.
Dlaczego rzeczywista masa materiału rudy manganu i jej domieszek może różnić się od tabeli?
Rzeczywista masa materiału rudy manganu i jej domieszek zależy od składu, wilgotności, temperatury, porowatości, wielkości frakcji, klasy materiału i warunków pomiaru. Dlatego rzeczywiste wartości mogą różnić się od średnich danych tabelarycznych.
Jak obliczyć masę materiału rudy manganu i jej domieszek na podstawie gęstości?
Do obliczenia orientacyjnego użyj wzoru: masa = gęstość x objętość. Jeśli gęstość materiału rudy manganu i jej domieszek jest podana w kg/m³, a objętość w m³, wynik będzie w kilogramach.