Manganska ruda: naslage, rudarstvo. Primjena mangana

Mangan je sivi metal s čeličnim sjajem koji ima visoku tvrdoću. Vađenje manganove rude je od velike važnosti, jer se koristi u gotovo svim industrijama.

Povijest izgleda

Mangan se ne može naći u prirodi u svom najčišćem obliku. Glavni mineral u kojem se nalazi se naziva pirolusit. U davna vremena korištena je kao pročistač stakla tijekom kuhanja, kao i za bojenje tkanina.

Krajem 18. stoljeća švedski kemičari K. Scheele i Y. Gan otkrili su da ruda sadrži metal koji izgleda kao željezo. Dobio je ime "manganum", koji je kasnije pretvoren u "mangan".

Gdje se još nalazi?

Mangan je element koji se nalazi u biljkama i svim živim organizmima, uključujući i ljude.

Njen nedostatak negativno utječe na rad svih ljudskih organa i sustava.

Teško je precijeniti važnost mangana, jer:

• jača živčani i kardiovaskularni sustav;
• normalizira aktivnost štitne žlijezde;
• pozitivan učinak na reproduktivnu funkciju;
• regulira razinu šećera u krvi;
• ubrzava metabolizam;
• održava potrebnu razinu kolesterola u krvi;
• jača imunološki sustav.

Svojstva metala

Mangan je jedan od najčešćih elemenata u prirodi. Najčešće se nalaze u piroluzitima i željeznim rudama (pokazatelji tvrdoće znatno su veći od željeznih). Ovisno o kvantitativnoj dominaciji metala, naslage se nazivaju "željezo-manganska ruda" ili "mangan-željezo".

Elektronska formula mangana: [Ar] 3d5 4s2.

Formula mangana u piroluzitu: MnO2xH2O.

Raširena uporaba mangana zbog visoke kemijske aktivnosti - sposobna je reagirati s velikim brojem elemenata, tvoreći legure. Također dobro komunicira s kisikom, ugljikom, dušikom i drugim nemetalima.

Biti u vakuumu, kada se zagrijava, metal može isparavati iz bilo koje legure, otapa se u kiselinama, reagira s vodom.

Uporaba mangana u metalurškoj industriji

Taj se metal nalazi u gotovo svim legurama, značajno poboljšavajući njihova fizička svojstva. Dobivene legure su izdržljive, izdržljive i otporne na koroziju. Mangan im se dodaje u kombinaciji s željezom (ferroalloy).

U proizvodnji čelika metala mangan je neophodan - djeluje kao legirajući element, uklanja sumpor i kisik iz legure.

Poboljšana svojstva metalnog valjka omogućuju mu da se koristi u proizvodnji opreme otporne na habanje i raznih mehanizama u vojnoj, građevinskoj i zrakoplovnoj industriji.

Medicinske primjene

U medicinskoj industriji, mangan se koristi u obliku kalijev permanganat. Njegova vodena otopina (do 5% sadržaja mangana) ima antiseptička, hemostatska, adsorbirajuća svojstva.

Otopina nema kontraindikacija, dopuštena je čak i za njegu pupčane rane beba. Ali važno je zapamtiti da visoko koncentrirana otopina može uzrokovati ozbiljne opekline.

Metode rudarstva rude mangana

Svake se godine u svijetu iskopava oko 25 milijuna tona manganove rude. Rad se provodi uglavnom na otvoren način, barem - pod zemljom.

Razvoj kamenoloma primjenjuje se ako nalazišta manganske rude nisu duboko zakopana pod zemljom. Ovisno o području polja iskopajte jame raznih veličina.

Razvoj karijere je sljedeći:

• uz pomoć posebne opreme (najčešće buldožera) gornji se otvara i uklanja sloj zemlje pokrivanje naslaga fosila;
• manganska ruda je drobljena;
• ruda se utovaruje na kamione i šalje u postrojenje za preradu.
• Nakon završetka radova, kamenolom se ponovno prekriva slojem zemlje, a vrši se reklamacija.

Metodom podzemne eksploatacije glavna je zadaća podići rudu na površinu.

Postupak je sljedeći:

• horizontalni (galerije) ili vertikalni prolazi (mine) kopaju se na području polja;
• drobljenje rude vrši se pod zemljom uz pomoć opreme;
• ruda se stavlja na transporter i isporučuje na površinu.

Podzemna metoda vađenja manganove rude je financijski skuplja nego otvorena. Zahtijeva moderniju opremu i radnike. Međutim, ruda koja se kopa pod zemljom smatra se kvalitetnijom, investicija se isplati kada se proda.

Međutim, s otvorenom metodom rudarstva nije potreban velik broj radnika, oprema je jednostavnija i ekonomičnija za korištenje.

Glavne prednosti otvorenog razvoja su:

• visoka produktivnost rada;
• relativna sigurnost procesa (vjerojatnost nezgoda je mnogo manja nego u podzemnim radovima).

Ove koristi kompenziraju štetne učinke vremenskih uvjeta i potrebu za obrađivanjem velikog područja zemljišta.

Kategorije ležišta rude mangana

Ovisno o složenosti geološke strukture, obliku i veličini rude, sve naslage su podijeljene u 3 vrste (utvrđene odgovarajućim redom "O klasifikaciji rezervi rude mangana" od 11.12.2006.):

• 1. skupina teškoća - naslage s jednostavnom geološkom strukturom; ruda je predstavljena velikim slojevima u kojima je mangan ravnomjerno raspoređen;
• 2. skupina složenosti - ležišta sa složenom geološkom strukturom; ruda je predstavljena velikim slojevima u kojima je mangan neravnomjerno raspoređen;
• 3. skupina složenosti - ležišta sa složenom geološkom strukturom; Rudu predstavljaju mali slojevi u kojima je mangan neravnomjerno raspoređen, a njegova količina je iznimno mala.

Metode ekstrakcije mangana iz rude

Najčešće se čisti mangan dobiva iz rude ispiranjem. U tom procesu mogu se koristiti različite kemijske tvari, na primjer sumporna kiselina, željezni sulfat, amonijev sulfat, itd. Njihova raznolikost je posljedica činjenice da mangan ima mnogo spojeva i modifikacija, od kojih svaka reagira različito u kemijskim reakcijama.

Unatoč činjenici da ne postoji određena klasifikacija metoda za vađenje metala iz manganove rude, svi imaju sličan proces:

• ruda je drobljena do stupnja koji osigurava maksimalnu brzinu reakcije pri interakciji s različitim tvarima;
• započinje proces ispiranja, zbog čega mangan ima oblik otopine;
• rezultirajuća otopina je bez nečistoća;
• kada je izložen reagensu ili kada je isparavan, mangan se taloži u čistom obliku.

Uz pomoć kemijskih reagensa moguće je izlučiti mangan iz muljeva, siromašnih ruda, industrijskog otpada.

Gdje dobivate manganove rude? Zemlje Leader

Do danas, lider u vađenju manganskih ruda je Rusija, već je nekoliko desetljeća na čelu. U drugim državama nema istraženih velikih i bogatih nalazišta, njihova potraga je u tijeku. Raširena upotreba mangana u metalurškoj industriji osigurala mu je ekonomsku privlačnost.

Postoje mali depoziti u sljedećim zemljama: Bugarska, Rumunjska, Kina, Ukrajina, Kazahstan, Češka, Njemačka, Južna Afrika, Brazil, Indija, Australija, Japan, Indonezija, Meksiko. U većini njih koncentrirane su rude, koje nisu karakterizirane visokom kvalitetom. Potrebe tih zemalja zadovoljene su uvoznom rudom.

Zemlje s visokim stupnjem razvoja metalurške industrije (SAD, Francuska, Belgija, itd.) Aktivno traže velike depozite kako bi smanjile uvoz. To će im omogućiti da zadovolje unutarnje potrebe države na račun vlastitih sredstava.

Povećani interes SAD-a usmjeren je na vađenje i daljnju upotrebu željezo-manganove rude u industriji, koja je koncentrirana na dnu Svjetskog oceana.

Rudarstvo rude mangana u Rusiji

Unatoč vodećoj poziciji, Rusija doživljava značajne probleme u području rudarstva manganom. Raspad Sovjetskog Saveza obilježen je početkom ekstremnog stupnja nedostatka metala visoke kvalitete. Glavni dio radova na njegovoj proizvodnji odvijao se na poljima, koja su sada teritorijalno u vlasništvu drugih država.

Takva situacija prisilila je Rusiju na stjecanje visokokvalitetnog mangana u stranim zemljama po uvoznim cijenama kako bi pokrila potrebe metalurške industrije. Ova situacija se nastavlja do danas.

Trenutno, ruda mangana se kopaju u Rusiji na sljedećim nalazištima:

• Parnok (Republika Komi);
• Durnovskoye (regija Kemerovo);
• Gromovskoye (regija Chita).

Oni su najveći, ukupno ima 16 depozita u Rusiji.

Do danas je glavna djelatnost usmjerena na smanjenje obujma uvoza, u tu svrhu aktivno se provodi pretraživanje i razvoj novih polja. Ulu-Telyak se smatra jednim od najperspektivnijih područja.

To je malo selo u Baškortostanu, budući da je SSSR poznat po značajnim rezervama manganskog vapnenca. Glavno obilježje ovog spoja je to što kombinira sva svojstva oba elementa, obavljajući 2 uloge u metalurškoj industriji.

U manganskom vapnencu od Ulu-Telyak mangana malo je - do 9%, ali njegova upotreba u ovoj kombinaciji je atraktivna za metalurgija. Glavna poteškoća leži u nedostatku jasnih tehnologija proizvodnje pomoću novog fosila.

S dolaskom pojednostavljenog procesa, bit će moguće značajno uštedjeti novac smanjenjem uporabe ferolegura, novi materijal ima sve šanse da postane dostojna zamjena za njega.

Perspektive industrije

Metalurška industrija, koja ubrzano dobiva na zamahu u razvoju diljem svijeta, prisiljava zemlje na aktivno traženje ležišta rude mangana. Tehnologije se svake godine poboljšavaju, razvijaju se perspektivna područja. Glavni cilj svake države je smanjiti obujam uvoza, tako da se zadovolje domaće potrebe, uglavnom zbog vlastitih sredstava.