Minerale di manganese: depositi, miniere. Applicazione al manganese

Il manganese è un metallo grigio con una lucentezza d'acciaio che ha un alto valore di durezza. L'estrazione del minerale di manganese è di grande importanza, perché è utilizzata in quasi tutte le industrie.

Storia dell'aspetto

Il manganese non può essere trovato in natura nella sua forma più pura. Il minerale principale in cui è contenuto è chiamato pirolusite. Nei tempi antichi veniva usato come chiarificatore di vetro durante la cottura, oltre che per i tessuti di tintura.

Alla fine del XVIII secolo, i chimici svedesi K. Scheele e Yu. Gan scoprirono che il minerale contiene un metallo in apparenza simile al ferro. Ha ricevuto il nome "manganum", che è stato successivamente trasformato in "manganese".

Dove altro è contenuto?

Il manganese è un elemento presente nelle piante e in tutti gli organismi viventi, compreso l'uomo.

La sua carenza influisce negativamente sul lavoro di tutti gli organi e sistemi umani.

È difficile sopravvalutare l'importanza del manganese, perché:

• rafforza i sistemi nervoso e cardiovascolare;
• normalizza l'attività della ghiandola tiroidea;
• effetto positivo sulla funzione riproduttiva;
• regola i livelli di zucchero nel sangue;
• accelera il metabolismo;
• mantiene il livello necessario di colesterolo nel sangue;
• rafforza il sistema immunitario.

Proprietà del metallo

Il manganese è uno degli elementi più comuni in natura. Il più delle volte si trova in pirolusite e minerali di ferro (i suoi indicatori di durezza sono molto più alti di quelli del ferro). A seconda della predominanza quantitativa del metallo, i depositi sono chiamati "minerale di ferro-manganese" o "ferro di manganese".

La formula elettronica del manganese: [Ar] 3d5 4s2.

Formula di manganese in pirolusite: MnO2xH2O.

L'uso diffuso di manganese a causa della sua elevata attività chimica - è in grado di reagire con un gran numero di elementi, formando leghe. Interagisce anche bene con ossigeno, carbonio, azoto e altri non metalli.

Essendo nel vuoto, il metallo, quando riscaldato, è in grado di evaporare da qualsiasi lega, si dissolve in acidi, reagisce con l'acqua.

L'uso del manganese nell'industria metallurgica

Questo metallo è contenuto in quasi tutte le leghe, migliorando significativamente le loro proprietà fisiche. Le leghe ottenute sono durevoli, resistenti e resistenti alla corrosione. Il manganese è aggiunto a loro in combinazione con ferro (ferrolega).

Nella produzione di acciaio, il manganese è indispensabile: agisce come un elemento legante, rimuove lo zolfo e l'ossigeno dalla lega.

Le proprietà migliorate del rotolo di metallo consentono di utilizzarlo nella produzione di attrezzature resistenti all'usura e di vari meccanismi nel settore militare, delle costruzioni, dell'aviazione.

Applicazioni mediche

Nell'industria medica, il manganese è usato nella forma permanganato di potassio. La sua soluzione acquosa (fino al 5% di contenuto di manganese) ha proprietà antisettiche, emostatiche, adsorbenti.

La soluzione non ha controindicazioni, è consentita anche per la cura della ferita ombelicale dei bambini. Ma è importante ricordare che una soluzione altamente concentrata può causare gravi ustioni.

Metodi di estrazione del minerale di manganese

Ogni anno nel mondo vengono estratti circa 25 milioni di tonnellate di minerale di manganese. Il lavoro si svolge principalmente in modo aperto, almeno - sotterraneo.

Lo sviluppo della cava viene utilizzato se i giacimenti di minerali di manganese non sono sepolti in profondità. A seconda dell'area del campo, scavare buche di varie dimensioni.

Lo sviluppo professionale è il seguente:

• con l'aiuto di equipaggiamento speciale (il più delle volte un bulldozer) quello superiore viene aperto e rimosso strato di base coprire i depositi di fossili;
• il minerale di manganese è schiacciato;
• Il minerale viene caricato su autocarri con cassone ribaltabile e inviato all'impianto per la lavorazione.
• dopo il completamento dei lavori, la cava viene nuovamente ricoperta da uno strato di terra e viene eseguita la bonifica.

Con il metodo di estrazione sotterranea, il compito principale è quello di sollevare il minerale in superficie.

Il processo è il seguente:

• orizzontali (gallerie) o passaggi verticali (miniere) vengono scavati sul territorio del campo;
• la frantumazione del minerale viene effettuata sottoterra con l'ausilio di attrezzature;
• il minerale viene caricato su un nastro trasportatore e consegnato alla superficie.

Il metodo sotterraneo di estrazione del minerale di manganese è più costoso dal punto di vista finanziario che aperto. Richiede attrezzature e lavoratori più moderni. Ma il minerale estratto sotto terra è considerato di qualità superiore, l'investimento paga quando viene venduto.

Tuttavia, con il metodo open mining, non è richiesto un numero elevato di lavoratori, l'attrezzatura è più semplice e più economica da utilizzare.

I principali vantaggi dello sviluppo aperto sono:

• alta produttività del lavoro;
• relativa sicurezza del processo (la probabilità di incidenti è molto inferiore a quella del lavoro sotterraneo).

Questi benefici compensano gli effetti negativi delle condizioni meteorologiche e la necessità di coltivare una vasta area di terra.

Categorie di depositi di minerale di manganese

A seconda della complessità della struttura geologica, della forma e della dimensione del minerale, tutti i depositi sono divisi in 3 tipi (stabiliti dall'ordine rilevante "Sulla classificazione delle riserve di minerale di manganese" dell'11 / 12/2006):

• 1 ° gruppo di difficoltà: depositi con una semplice struttura geologica; il minerale è rappresentato da grandi strati in cui il manganese è equamente distribuito;
• Il 2 ° gruppo di complessità - depositi con una complessa struttura geologica; il minerale è rappresentato da grandi strati in cui il manganese è distribuito in modo non uniforme;
• 3 ° gruppo di complessità - depositi con una complessa struttura geologica; Il minerale è rappresentato da piccoli strati, in cui il manganese è distribuito in modo non uniforme e la sua quantità è estremamente ridotta.

Metodi per estrarre manganese dal minerale

Più comunemente, il manganese puro è ottenuto dal minerale mediante lisciviazione. Varie sostanze chimiche possono essere utilizzate nel processo, ad esempio acido solforoso, solfato ferroso, solfato di ammonio, ecc. La loro diversità è dovuta al fatto che il manganese ha molti composti e modifiche, ciascuno dei quali reagisce in modo diverso nelle reazioni chimiche.

Nonostante il fatto che non esiste una classificazione definita dei metodi per estrarre metallo dal minerale di manganese, tutti hanno un processo simile:

• il minerale è schiacciato in misura tale da garantire la massima velocità di reazione nell'interazione con varie sostanze;
• inizia il processo di lisciviazione, in conseguenza del quale il manganese assume la forma di una soluzione;
• la soluzione risultante è esente da impurità;
• quando esposto a un reagente o quando viene evaporato, il manganese precipita in forma pura.

Con l'aiuto di reagenti chimici è possibile estrarre manganese da fanghi, minerali poveri, rifiuti industriali.

Dove prendi minerali di manganese? Paesi Leader

Ad oggi, il leader nell'estrazione di minerali di manganese è la Russia, è stato in prima linea per diversi decenni. In altri stati non sono stati esplorati depositi grandi e ricchi, la loro ricerca è in corso. L'uso diffuso del manganese nell'industria metallurgica gli ha procurato un'attrattiva economica.

Ci sono piccoli depositi nei seguenti paesi: Bulgaria, Romania, Cina, Ucraina, Kazakistan, Repubblica Ceca, Germania, Sud Africa, Brasile, India, Australia, Giappone, Indonesia, Messico. Nella maggior parte di essi sono concentrati depositi di minerale, non caratterizzati da alta qualità. Le esigenze di questi paesi sono soddisfatte dal minerale importato.

I paesi con un alto livello di sviluppo dell'industria metallurgica (USA, Francia, Belgio, ecc.) Stanno attivamente cercando grandi depositi per ridurre le importazioni. Ciò consentirà loro di soddisfare i bisogni interni dello stato a spese delle proprie risorse.

Il crescente interesse degli Stati Uniti è finalizzato all'estrazione e all'ulteriore utilizzo del minerale ferro-manganese nell'industria, che si concentra sul fondo dell'Oceano mondiale.

Estrazione mineraria di minerale di manganese in Russia

Nonostante la sua posizione di leader, la Russia sta vivendo problemi significativi nell'area delle miniere di manganese. Il crollo dell'Unione Sovietica è stato caratterizzato dall'insorgere di un grado estremo di carenza di metallo di alta qualità. La parte principale del lavoro sulla sua produzione è stata effettuata sui campi, che ora sono di proprietà territoriale di altri stati.

Questa situazione costrinse la Russia ad acquistare manganese di alta qualità in paesi stranieri a prezzi di importazione per coprire le necessità dell'industria metallurgica. Questa situazione continua fino ad oggi.

Attualmente, il minerale di manganese viene estratto in Russia nei seguenti depositi:

• Parnok (Repubblica di Komi);
• Durnovskoye (regione di Kemerovo);
• Gromovskoye (regione di Chita).

Sono i più grandi, in totale ci sono 16 depositi in Russia.

Ad oggi, l'attività principale è volta a ridurre il volume delle importazioni, a tal fine viene attivamente condotta la ricerca e lo sviluppo di nuovi campi. Ulu-Telyak è considerata una delle aree più promettenti.

Questo è un piccolo villaggio in Bashkortostan, dal momento che l'URSS è nota per importanti riserve di calcare di manganese. La caratteristica principale di questo composto è che combina tutte le proprietà di entrambi gli elementi, eseguendo 2 ruoli nell'industria metallurgica.

Nel manganese calcare del manganese Ulu-Telyak è un po '- fino al 9%, ma il suo uso in questa combinazione è attraente per metallurgia ferrosa. La principale difficoltà sta nella mancanza di chiare tecnologie di produzione che utilizzano un nuovo fossile.

Con l'avvento di un processo semplificato, sarà possibile risparmiare in modo significativo riducendo l'uso della ferrolega, il nuovo materiale ha tutte le possibilità di diventare un sostituto degno di questo.

Prospettive del settore

L'industria metallurgica, che sta rapidamente guadagnando slancio nello sviluppo in tutto il mondo, sta costringendo i paesi a cercare attivamente depositi di minerale di manganese. Le tecnologie vengono migliorate ogni anno, si stanno sviluppando aree prospettiche. L'obiettivo principale di qualsiasi stato è quello di ridurre il volume delle importazioni, in modo che la soddisfazione dei bisogni interni abbia luogo, principalmente a causa delle proprie risorse.