Удельный вес марганцевой руды и ее примеси
Марганец встречается во многих минералах и горных породах по всему миру. Подобно железу, он может переходить в растворы и снова осаждаться в виде оксидов, гидроксидов, карбонатов и силикатов.
Месторождения марганцевых руд бывают:
-
Первичные – силикатные минералы, они большие, но быстро разлагаются под действием воды.
-
Вторичные – осадочные, образованные за счет разложения других пород.
Зачастую месторождение состоит из нескольких марганцевых руд с разным содержанием Mn (5–56%). Также в рудах содержится Fe (железо) — до 40%, кремнезем до 30% и глинозем до 10%; могут встречаться P (фосфор), S (сера), Ag (серебро) и другие элементы в небольших количествах. Марганцевая руда содержит большой процент влаги, часто свыше 10%.
Наиболее значимые с экономической точки зрения руды с постоянным составом:
-
пиролюзит (окислы),
-
браунит,
-
манганит,
-
псиломелан,
-
гаусманит,
-
родохрозит (карбонат),
-
родонит (силикат),
-
беменит,
-
и др.
Марганцевые руды могут иметь переменный состав:
-
марганцево-железистые с содержанием Mn от 5 до 40%,
-
черная охра,
-
марганцево-железный цинк,
-
серебряная руда с высоким содержанием марганца.
Удельный вес марганцевой руды и содержание Mn в породе
| Вид марганцевой руды | Химическая формула | Описание | % Mn в породе | Удельный вес (г/см³) |
|---|---|---|---|---|
| Пиролюзит | MnO₂ | мягкий, темно сероватый минерал с ярко выраженной структурой | 63,2 | 4,8 |
| Псиломелан | mMnO·MnO₂·nH₂O | зернистый минерал средней твердости, коллоидная форма MnO₂ | 45—60 | 3,7—4,7 |
| Манганит | MnO(OH) | минерал темно серого цвета средней твердости | 62,4 | 4,2—4,4 |
| Браунит | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | темно бурый твердый минерал | 63,6 | 4,7—4,8 |
| Гаусманит | Mn₃O₄ | зернистый, коричневато-черный минерал с полуметаллическим блеском и прожилками | 72,03 | 4,8 |
| Родохрозит (марганцевый шпат) | MnCO₃ | зернистый или столбчатый минерал ярко-красного, розового, коричневого или желтовато-серого цвета | 47,8 | 3,5—3,7 |
| Родонит (орлец) | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | вишнево розовый полупрозрачный минерал со стеклянным блеском | 30—46 | 3,5 — 3,7 |
Примеси марганцевых руд
Марганцевые руды содержат большое количество различных примесей, среди которых выделяют такие группы:
-
Металлы. К ним относятся: железо, цинк, серебро, вольфрам, никель, медь.
-
Примеси пустой породы образуют шлаки, куда переходит и часть марганца.
-
Летучие примеси (образование двуокиси углерода при плавке марганцевого шпата).
-
Прочие примеси. К этой категории относятся сера и фосфор, присутствующие в марганцевых рудах менее 1%. Они считаются вредными, а в некоторых случаях нежелательной примесью может быть железо.
Основная доля потребления марганцевых руд приходится на металлургию (около 95%), а остальное используется в химической промышленности. Таким образом, при разработке месторождения основной упор делается на соответствие породы таким химическим требованиям:
-
содержание Mn в породе должно быть максимально большим, чтобы его добыча была экономически оправданной. В зависимости от вида и сорта руды процентное соотношение его количества может быть от 20%.
-
низкое содержание вредных примесей,
-
малое количество кремнезема в пустой породе.
Физические свойства руды также важны: плотность, влажность, крупность, прочность и обогатимость влияют на добычу, транспортировку, складирование и технологию переработки. Необогащенную марганцевую руду не всегда используют напрямую, поэтому для практических расчетов учитывают как химический состав, так и физические характеристики конкретной партии.
Частые вопросы
Сколько весит 1 м³ марганцевой руды?
Вес зависит от минерала, содержания Mn, железа, кремнезема, влаги и пустой породы. Для расчетов используют плотность конкретного типа руды.
Почему марганцевые руды имеют переменный состав?
Марганец встречается в оксидах, карбонатах, силикатах и смешанных рудах, поэтому содержание Mn и примесей сильно меняется.
Какие руды наиболее важны промышленно?
К экономически значимым относят пиролюзит, браунит, манганит, псиломелан, гаусманит, родохрозит и другие минералы марганца.