锰矿石的比重及其杂质
锰存在于世界各地的许多矿物和岩石中。与铁类似,它可进入溶液,并再次以氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硅酸盐形式沉淀。
锰矿床分为:
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原生矿床,以硅酸盐矿物为主,规模大但会在水作用下迅速分解。
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次生矿床,由其他岩石分解后形成的沉积矿床。
矿床通常由多种 Mn 含量不同(5%–56%)的锰矿石组成。矿石还可能含有最高 40% 的 Fe、最高 30% 的二氧化硅和最高 10% 的氧化铝,并含少量 P、S、Ag 等元素。锰矿石的含水率很高,常超过 10%。
经济价值较高且成分相对稳定的矿石包括:
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软锰矿(氧化物),
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褐锰矿,
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水锰矿,
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硬锰矿,
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黑锰矿,
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菱锰矿(碳酸盐),
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蔷薇辉石(硅酸盐),
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水锰钡矿,
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以及其他矿物。
成分变化较大的锰矿石包括:
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Mn 含量 5%–40% 的锰铁矿石,
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黑赭石,
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锰铁锌矿,
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富锰银矿石。
锰矿石比重及岩石中 Mn 含量
| 锰矿石种类 | 化学式 | 描述 | 岩石中 Mn 含量(%) | 比重(g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| 软锰矿 | MnO₂ | 柔软、深灰色且结构明显的矿物 | 63.2 | 4.8 |
| 硬锰矿 | mMnO·MnO₂·nH₂O | 中等硬度的粒状矿物,MnO₂ 的胶体形态 | 45–60 | 3.7–4.7 |
| 水锰矿 | MnO(OH) | 中等硬度的深灰色矿物 | 62.4 | 4.2–4.4 |
| 褐锰矿 | Mn²⁺Mn³⁺₆SiO₁₂ | 深棕色硬质矿物 | 63.6 | 4.7–4.8 |
| 黑锰矿 | Mn₃O₄ | 棕黑色粒状矿物,具有半金属光泽和纹理 | 72.03 | 4.8 |
| 菱锰矿 | MnCO₃ | 粒状或柱状矿物,呈鲜红、粉色、棕色或黄灰色 | 47.8 | 3.5–3.7 |
| 蔷薇辉石 | (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO₃ | 樱桃粉色半透明矿物,具有玻璃光泽 | 30–46 | 3.5–3.7 |
锰矿石中的杂质
锰矿石含有多种杂质,主要分为:
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金属,包括铁、锌、银、钨、镍和铜。
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脉石杂质,熔炼时形成炉渣,并带走部分锰。
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挥发性杂质,例如熔炼菱锰矿时形成的二氧化碳。
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其他杂质,包括含量低于 1% 的硫和磷,它们被视为有害杂质;某些情况下铁也可能是不需要的杂质。
约 95% 的锰矿石用于冶金,其余用于化学工业。因此,开发矿床时主要关注矿石是否符合以下化学要求:
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岩石中 Mn 含量应尽可能高,以保证经济开采;根据矿石种类和品级,含量可从 20% 起。
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有害杂质含量低,
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脉石中二氧化硅含量少。
矿石的物理性质同样重要:密度、湿度、粒度、强度和可选性都会影响开采、运输、储存和加工工艺。未选锰矿石不一定能够直接使用,因此实际计算既要考虑具体批次的化学组成,也要考虑物理特性。
常见问题解答
1 立方米锰矿石有多重?
重量取决于矿物种类、Mn、铁和二氧化硅含量,以及水分和脉石。计算时应采用具体矿石类型的密度。
为什么锰矿石成分变化很大?
锰存在于氧化物、碳酸盐、硅酸盐和混合矿石中,因此 Mn 与杂质含量会大幅变化。
哪些锰矿石最具工业价值?
具有经济价值的矿物包括软锰矿、褐锰矿、水锰矿、硬锰矿、黑锰矿、菱锰矿及其他锰矿物。