Манганова руда: находища, добив. Приложение на манган

Манганът е сив метал със стоманен блясък, който има висока стойност на твърдост. Извличането на манганова руда е от голямо значение, тъй като се използва в почти всички индустрии.

История на външния вид

Манганът не може да бъде намерен в природата в най-чистата му форма. Основният минерал, в който се съдържа, се нарича пиролузит. В древни времена той е бил използван като стъклен пречиствател по време на готвене, както и за боядисване на тъкани.

В края на XVIII век шведските химици К. Шеле и Ю. Ган открили, че рудата съдържа вид на метал, наподобяващ желязо. Той получава името "манган", който по-късно се превръща в "манган".

Къде другаде се съдържа?

Манганът е елемент, открит в растенията и във всички живи организми, включително и при хората.

Недостигът му влияе неблагоприятно върху работата на всички човешки органи и системи.

Трудно е да се надценява значението на мангана, защото:

• укрепва нервната и сърдечно-съдовата система;
• нормализира дейността на щитовидната жлеза;
• положителен ефект върху репродуктивната функция;
• регулира нивата на кръвната захар;
• ускорява метаболизма;
• поддържа необходимото ниво на холестерол в кръвта;
• укрепва имунната система.

Свойства на метала

Манганът е един от най-често срещаните елементи в природата. Най-често се срещат в пиролузит и желязна руда (показателите за твърдост са много по-високи от тези на желязото). В зависимост от количественото преобладаване на метала, отлаганията се наричат ​​“желязо-манганова руда” или “манганово желязо”.

Електронната формула на мангана: [Ar] 3d5 4s2.

Формула на манган в пиролузит: MnO2xH2O.

Широкото използване на манган поради високата си химическа активност - той е в състояние да реагира с голям брой елементи, образувайки сплави. Той също така взаимодейства добре с кислород, въглерод, азот и други неметали.

Тъй като е във вакуум, металът, когато се нагрява, може да се изпари от всяка сплав, той се разтваря в киселини, реагира с вода.

Използването на манган в металургичната промишленост

Този метал се съдържа в почти всички сплави, като значително подобрява физическите им свойства. Получените сплави са трайни, издръжливи и устойчиви на корозия. Към тях се добавя манган в комбинация с желязо (феропласт).

При производството на стомана метал манган е незаменим - той действа като легиращ елемент, премахва сярата и кислорода от сплавта.

Подобрените свойства на металния вал позволяват да се използва в производството на износоустойчиво оборудване и различни механизми във военната, строителната, авиационната промишленост.

Медицински приложения

В медицинската индустрия във формата се използва манган калиев перманганат. Неговият воден разтвор (до 5% съдържание на манган) има антисептични, хемостатични, адсорбиращи свойства.

Разтворът няма противопоказания, той е разрешен дори и за грижата за пъпната рана на бебетата. Но е важно да се помни, че силно концентриран разтвор може да причини тежки изгаряния.

Методи за добив на манганова руда

Всяка година в света се добива около 25 милиона тона манганова руда. Работата се извършва главно по открит начин, поне - под земята.

Развитието на кариерата се използва, ако мангановите руди не са дълбоко погребани под земята. В зависимост от областта на полето, копайте ями с различни размери.

Кариерното развитие е както следва:

• с помощта на специално оборудване (най-често булдозери) горната се отваря и премахва земния слой покриване на находища на изкопаеми;
• манганова руда се раздробява;
• рудата се натоварва на самосвали и се изпраща в завода за преработка.
• след приключване на работата кариерата отново е покрита със слой земя и се извършва рекултивация.

При подземния добив основната задача е да се вдигне рудата на повърхността.

Процесът е както следва:

• на територията на полето се копаят хоризонтални (галерии) или вертикални пасажи (мини);
• раздробяване на руда се извършва под земята с помощта на оборудване;
• рудата се натоварва на конвейер и се доставя на повърхността.

Подземният метод за извличане на манганова руда е по-скъп от финансовия отворен. Тя изисква по-модерно оборудване и работници. Но рудата, добита под земята, се счита за по-качествена, инвестицията се изплаща, когато се продава.

При отворения метод на добив обаче не се изисква голям брой работници, оборудването е по-лесно и по-икономично за използване.

Основните предимства на отвореното развитие са:

• висока производителност на труда;
• относителна безопасност на процеса (вероятността от произшествия е много по-малка, отколкото при подземни работи).

Тези ползи компенсират неблагоприятните последици от метеорологичните условия и необходимостта от култивиране на голяма площ земя.

Категории находища на манганова руда

В зависимост от сложността на геоложката структура, формата и размера на рудата, всички находища се разделят на 3 вида (установени със съответната заповед "За класификация на запасите от манганова руда" от 11.12.2006 г.):

• 1-ва група трудности - находища с проста геоложка структура; рудата е представена от големи слоеве, в които манганът е равномерно разпределен;
• Втората група на сложността - находища със сложна геоложка структура; рудата е представена от големи слоеве, в които манганът е неравномерно разпределен;
• 3-та група сложност - находища със сложна геоложка структура; Рудата е представена от малки слоеве, в които манганът е неравномерно разпределен, а количеството му е изключително малко.

Методи за извличане на манган от руда

Най-често чистата манган се получава от рудата чрез излугване. В процеса могат да се използват различни химични вещества, например, сярна киселина, железен сулфат, амониев сулфат и др. Тяхното разнообразие се дължи на факта, че манганът има много съединения и модификации, всяка от които реагира по различен начин в химичните реакции.

Въпреки че няма определена класификация на методите за извличане на метал от манганова руда, всички те имат подобен процес:

• рудата се раздробява до степен, която осигурява максимална скорост на реакция при взаимодействие с различни вещества;
• процесът на излугване започва, в резултат на което манганът е под формата на разтвор;
• полученият разтвор е без примеси;
• когато е изложен на реагент или когато се изпарява, манганът се утаява в чиста форма.

С помощта на химически реагенти е възможно да се извлече манган от утайки, бедни руди, промишлени отпадъци.

Къде получавате манганови руди? Страни по Лидер

Към днешна дата лидер в добива на манганови руди е Русия, тя е начело в продължение на няколко десетилетия. В други държави няма проучени големи и богати находища, търсенето им продължава. Широкото използване на манган в металургичната промишленост му осигури икономическа привлекателност.

Има малки находища в следните страни: България, Румъния, Китай, Украйна, Казахстан, Чехия, Германия, Южна Африка, Бразилия, Индия, Австралия, Япония, Индонезия, Мексико. В повечето от тях са концентрирани находища на руда, които не се характеризират с високо качество. Нуждите на тези страни се удовлетворяват от вносната руда.

Страните с високо ниво на развитие на металургичната промишленост (САЩ, Франция, Белгия и др.) Активно търсят големи депозити, за да намалят вноса. Това ще им позволи да посрещнат вътрешните нужди на държавата за сметка на собствените си ресурси.

Увеличеният интерес на САЩ е насочен към добив и по-нататъшно използване на желязно-манганова руда в промишлеността, която е съсредоточена в дъното на Световния океан.

Добив на манганова руда в Русия

Въпреки водещата си позиция Русия изпитва значителни проблеми в областта на добива на манган. Разпадането на Съветския съюз бе белязано от настъпването на изключително висока степен на недостиг на метали. Основната част от работата по нейното производство е извършена на терени, които сега са териториално притежавани от други държави.

Тази ситуация принуди Русия да придобие висококачествен манган в чужбина по цени на вноса, за да покрие нуждите на металургичната индустрия. Тази ситуация продължава и до днес.

В момента руската манганова руда се добива в Русия при следните находища:

• Parnok (Република Коми);
• Дурновско (Кемеровска област);
• Громовское (регион Чита).

Те са най-големите, като общо в Русия има 16 находища.

Към днешна дата основната дейност е насочена към намаляване на обема на вноса, като за целта се провежда активно търсене и разработване на нови полета. Улу-Теляк се счита за една от най-обещаващите области.

Това е малко село в Башкортостан, тъй като СССР е известен със значителни запаси от манганов варовик. Основната характеристика на това съединение е, че тя съчетава всички свойства на двата елемента, изпълнявайки 2 роли в металургичната индустрия.

В мангановия варовик на Ulu-Telyak манганът е малко - до 9%, но използването му в тази комбинация е привлекателно за черната металургия. Основната трудност се крие в липсата на ясни производствени технологии, използващи нова изкопаемост.

С появата на рационализиран процес, ще бъде възможно значително да се спестят пари чрез намаляване на използването на феросплави, новият материал има всички шансове да стане достоен заместник за него.

Индустриални перспективи

Металургичната промишленост, която бързо набира скорост в развитието на света, принуждава държавите активно да търсят находища на манганова руда. Всяка година се подобряват технологиите, разработват се перспективни области. Основната цел на всяка държава е да намали обема на вноса, така че да се постигне задоволяване на вътрешните нужди, главно поради собствените си ресурси.