Ciężar właściwy rudy manganu i jej domieszki
Mangan występuje w wielu minerałach i skałach na całym świecie. Podobnie jak żelazo może przechodzić do roztworu i ponownie wytrącać się w postaci tlenków, wodorotlenków, węglanów i krzemianów.
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 | MnO(OH) | minerał ciemnoszarego koloru, średniej twardości | 62,4 | 4,2-4,4 |
| Braunit | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | ciemnobrunatny twardy minerał | 63,6 | 4,7—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 | 47,8 | 3,5—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 również są ważne: gęstość, wilgotność, uziarnienie, wytrzymałość i podatność na wzbogacanie wpływają na wydobycie, transport, składowanie i technologię przerobu. Niewzbogaconej rudy manganu nie zawsze używa się bezpośrednio, dlatego w praktycznych obliczeniach uwzględnia się zarówno skład chemiczny, jak i cechy fizyczne konkretnej partii.
Najczęstsze pytania
Ile waży 1 m³ rudy manganowej?
Masa zależy od minerału, zawartości Mn, żelaza, krzemionki, wilgotności i skały płonnej. Używaj gęstości konkretnego typu rudy.
Dlaczego skład jest zmienny?
Mangan występuje w tlenkach, węglanach, krzemianach i rudach mieszanych, więc Mn i domieszki mocno się zmieniają.
Które rudy są ważne?
Piroluzyt, braunit, manganit, psylomelan, hausmanit, rodochrozyt i inne minerały manganu.