ZH-CN

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:

  • 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。

  • 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:

  • 软锰矿(氧化物),

  • 褐锰矿,

  • 水锰矿,

  • 硬锰矿,

  • 黑锰矿,

  • 菱锰矿(碳酸盐),

  • 蔷薇辉石(硅酸盐),

  • 水锰钡矿,

  • 以及其他矿物。

成分变化较大的锰矿石包括:

  • Mn 含量 5%–40% 的锰铁矿石,

  • 黑赭石,

  • 锰铁锌矿,

  • 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:

  • 金属,包括铁、锌、银、钨、镍和铜。

  • 脉石杂质,熔炼时形成炉渣,并带走部分锰。

  • 挥发性杂质,例如熔炼菱锰矿时形成的二氧化碳。

  • 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:

  • 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。

  • 有害杂质含量低,

  • 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。