Interested Article - Марганцевые руды

Ма́рганцевые ру́ды — вид полезных ископаемых , природные минеральные образования, содержание марганца в которых достаточно для экономически выгодного извлечения этого металла или его соединений. К наиболее важным рудообразующим минералам относят: пиролюзит MnO ₂ ·Н ₂ О (63,2% Mn), псиломелан mMnO·MnO ₂ ·nH ₂ O (45—60% Mn), манганит MnO·Mn(OH) ₂ (62,5% Mn), вернадит MnO ₂ ·H ₂ O (44—52% Mn), браунит Mn ₂ O ₃ (69,5% Mn), гаусманит Mn ₃ O ₄ (72% Mn), родохрозит MnCO ₃ (47,8% Mn), (Mn, Fe)CO ₃ (23—32% Mn), (Ca, Mn)CO ₃ (до 20—25% Mn), родонит (Mn, Ca)(Si ₃ O ₉ ) (32—41% Mn), бустамит (Ca, Mn)(Si ₃ O ₉ ) (12—20% Mn).

Классификация

Виды марганцевой руды

Оксидные
Карбонатные
Оксидно-карбонатные

Основные промышленные руды — оксидные руды. Они представлены пиролюзитом, псиломеланом, криптомеланом, мангантом, гаусманитом, браунитом, голондитом, коронадитом, биксбитиитом, нсутитом, бернеситом, тодорокитом и т. д.

Виды месторождений руды по генезису

1) Осадочные

a) осадочные

б) вулканогенно-осадочные

2) Вулканогенные

3) Метаморфизированные

4) Месторождения коры выветривания

Происхождение ( Генезис )

Месторождения марганцевых руд есть на всех континентах. В марганцевых рудах почти всегда присутствуют минералы железа . По генезису наибольшее значение имеют осадочные месторождения, представленные пластовыми и линзообразными залежами, сформировавшимися в древних морских или озёрных бассейнах (Никопольское месторождение на Украине и Чиатурское в Грузии, Полуночное (карбонатные марганцевые руды) на Урале; месторождения Марокко). Эти руды имеют наибольшее промышленное значение. Среди них различают следующие главные типы:

а) оксидные псиломелано-пиролюзитовые и манганитовые руды, образующиеся на небольшой глубине, в зоне максимального насыщения вод растворённым кислородом; содержание Mn по отдельным месторождениям 19—36%;

б) карбонатные , преимущественно родохрозитовые, олигонитовые, мангано-кальцитовые руды, формирующиеся на больших глубинах, в условиях недостатка кислорода в сопровождении сероводородного брожения; содержание Mn от 16 до 25%, отличаются от окисных руд повышенным содержанием фосфора .

Метаморфические месторождения образуются за счёт изменения осадочных месторождений в недрах Земли под действием высоких температур и давлений ( Усинское в Западной Сибири , месторождения Атасуйского района в Центральном Казахстане ); обычно представлены плотными разновидностями руд, в составе которых принимают участие безводные окислы ( браунит , гаусманит ) и силикаты марганца ( родонит и другие); среди них развиты железо-марганцевые руды с содержанием Mn около 10%, включающие промышленные концентрации минералов Fe ( магнетита , гематита и других).

Месторождения выветривания представлены мощными древними и современными корами выветривания с вторичной концентрацией в них марганца (месторождения Индии , Бразилии , Ганы , ЮАР ); это рыхлые окисленные руды так называемых марганцевых шляп, сложенные пиролюзитом , псиломеланом и другими гидроокислами марганца и железа. что не является правильным.

Железомарганцевые конкреции На дне современных океанов находятся скопления железо-марганцевых конкреций, составляющие крупные ресурсы марганцевых руд. В минеральном составе конкреций доминируют гидроксиды марганца ( тодорокит , бернессит , , асболан ) и железа ( вернадит , гематит ), с ними связаны все представляющие экономический интерес металлы. Химический состав океанских конкреций крайне разнообразен: в тех или иных количествах присутствуют практически все элементы периодической системы Менделеева.

Начальные сведения о рудных образованиях на дне океана были получены в ходе проведения первой в истории мировой науки комплексной океанологической экспедиции на английском судне «Челленджер», продолжавшейся почти четыре года (1872—1876). 18 февраля 1873 г. при проведении драгировки в 160 милях к юго-западу от Канарских островов со дна были подняты черные округлые желваки — железомарганцевые конкреции, содержащие, как показали уже первые анализы, значительное количество марганца, никеля , меди и кобальта . Правда, несколько ранее, в 1868 г., во время экспедиции Н. Норденшельда на шведском судне «София», похожие конкреции были подняты со дна Карского моря , но эта находка осталась практически незамеченной.

Распространение

Данные по добыче на 2005 г.
Дислокация	Основной вид месторождений	Промзапасы, %	Добыча, тыс. т	Содержания Mn
ЮАР	Вулканогенно-осадочный	19,9	6 200	38-50%
Австралия	Кора выветривания	3,5	3 000	30-50%
Китай		2,8	2 900
Габон	Кора выветривания	4,7	1 800	30-50%
Бразилия	Кора выветривания		1 000	10-20%
Украина	Осадочный	42,2	720	8-34%
Индия	Метаморфизированный		640	10-20%
Гана			559
Казахстан	Вулканогенно-осадочный	7,3	183
Мексика			136

Мировые запасы марганцевых руд представлены на 90% оксидными (38%) и оксидно-карбонатными (52%) рудами.

В ЮАР около 95% запасов сосредоточено в уникальной марганцево-железорудной зоне Куруман , Наиболее крупные месторождения (среднее содержание марганца 38%), Весселс (47%) (36%)

В Китае запасы марганца представлены мелкими, но многочисленными залежами оксидных руд. Среднее содержание в рудах 20-40%. В стране постоянно проводятся поиски и разведка новых месторождений марганца с целью ослабить зависимость страны от импорта высококачественных руд.

В Казахстане более 90% находится в Центрально-Казахстанском районе, в месторождениях Каражал и . Запасы около 85 млн.т (среднее содержание марганца 22%).

Месторождения Украины находятся в Южно-Украинском марганцеворудном бассейне. Это месторождения Никопольской группы и Большетокмакское, содержащие 33 и 67% подтвержденных запасов Украины. Украина обладает также и одним из самых мощных в Европе комплексов по переработке руды и производству марганцевых ферросплавов, включающим Никопольский, Запорожский и Стахановский заводы.

В Грузии основной сырьевой базой является . Оксидные руды составляют 28% (среднее содержание марганца 26%) подтвержденных запасов, карбонатные (среднее содержание марганца 18%-72%).

В России марганец является остродефицитным сырьем, имеющим стратегическое значение. Кроме указанных Усинского и Полуночного месторождений также известны Южно-Хинганские Малого Хингана в Еврейской области , Порожинское на Енисейском Кряже, Рогачево-Тайнинская площадь (260 млн т. карбонатных руд, с содержанием 8-15%) и недоизученное Северо-Тайнинское рудное поле (5 млн т. окисных руд, с содержанием 16-24%) на Новой Земле .

Добыча и переработка руд

Добыча марганцевой руды осуществляется преимущественно открытым путём с использованием высокопродуктивных экскаваторов. Обогащение — гравитационным, гравитационно-магнитными методами и флотацией. Полученные концентраты марганцевой руды распределяют по сортам в зависимости от содержания марганца, высшие сорта содержат 45-49%. Общая мировая добыча — 20-25 млн т в год (на 1990 г.), а запасы — 15 млрд т (на 1998 г.).

Использование

Марганцевые руды делят на химические и металлургические. Первые содержат не менее 80% MnO ₂ . Их используют в гальванических элементах , в производстве стекла , керамики , , « марганцовки » (KMnO ₄ ). Руды, содержащие менее 80% пиролюзита, называются металлургическими и используются в чёрной металлургии . Марганец в виде сплавов с железом ( ферромарганец ) и кремнием ( ) идет на производство рельсовой и конструкционной стали , им легируют сплавы на основе алюминия , магния и меди .