Manganova ruda: depoziti, rudarstvo. Manganova aplikacija

Mangan je siva kovina z jeklenim sijajem, ki ima visoko trdoto. Pridobivanje manganove rude je zelo pomembno, saj se uporablja v skoraj vseh industrijskih panogah.

Zgodovina videza

Mangan v naravi ne najdemo v najčistejši obliki. Glavni mineral, v katerem je vsebovan, se imenuje piroluzit. V starih časih je bil uporabljen kot stekleni čistilec med kuhanjem, kot tudi za barvanje tkanin.

Konec XVIII. Stoletja so švedski kemiki K. Scheele in Yu.Gan odkrili, da ruda vsebuje kovino po videzu, ki spominja na železo. Prejel je ime "manganum", ki je bil kasneje preoblikovan v "mangan".

Kje drugje je?

Mangan je element, ki ga najdemo v rastlinah in vseh živih organizmih, tudi pri ljudeh.

Njegova pomanjkljivost negativno vpliva na delo vseh človeških organov in sistemov.

Težko je preceniti pomen mangana, ker:

• krepi živčni in srčno-žilni sistem;
• normalizira delovanje ščitnice;
• pozitiven učinek na reproduktivno funkcijo;
• uravnava raven sladkorja v krvi;
• pospeši metabolizem;
• vzdržuje potrebno raven holesterola v krvi;
• krepi imunski sistem.

Lastnosti kovin

Mangan je eden najpogostejših elementov v naravi. Najpogosteje najdemo v piroluzitu in železovi rudi (kazalniki trdote so veliko višji od indikatorjev železa). Odvisno od kvantitativne prevlade kovine se naslage imenujejo „železo-manganova ruda“ ali „mangan-železo“.

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

Formula mangana v piroluzitu: MnO2xH2O.

Razširjena uporaba mangana zaradi visoke kemijske aktivnosti - je sposobna reagirati z velikim številom elementov, ki tvorijo zlitine. Dobro deluje tudi s kisikom, ogljikom, dušikom in drugimi nekovinami.

Ko je v vakuumu, kovina, ko se segreva, lahko izhlapi iz katerekoli zlitine, se raztopi v kislinah, reagira z vodo.

Uporaba mangana v metalurški industriji

Ta kovina je vsebovana v skoraj vseh zlitinah, kar znatno izboljša njihove fizikalne lastnosti. Dobljene zlitine so trpežne, vzdržljive in odporne proti koroziji. Mangan jim dodamo v kombinaciji z železom (ferroalloy).

Pri proizvodnji jekla kovinski mangan je nepogrešljiv - deluje kot legirni element, odstrani žveplo in kisik iz zlitine.

Izboljšane lastnosti kovinskega rola omogočajo njegovo uporabo v proizvodnji obrabno odporne opreme in različnih mehanizmov v vojaški, gradbeni in letalski industriji.

Medicinske aplikacije

V medicini se v obliki uporablja mangan kalijev permanganat. Njegova vodna raztopina (do 5% vsebnosti mangana) ima antiseptične, hemostatske in adsorbcijske lastnosti.

Raztopina nima kontraindikacij, dovoljena je tudi za nego popkovne rane dojenčkov. Pomembno pa je vedeti, da lahko visoko koncentrirana raztopina povzroči hude opekline.

Metode rudarjenja z mangansko rudo

Vsako leto je na svetu izkopanih približno 25 milijonov ton manganove rude. Delo se izvaja predvsem na odprt način, vsaj pod zemljo.

Razvoj kamnoloma se uporablja, če nahajališča rude mangana niso globoko zakopana pod zemljo. Odvisno od površine polja kopajte jame različnih velikosti.

Karierni razvoj je naslednji:

• Z uporabo posebne opreme (najpogosteje buldožerji) se zgornji odpre in odstrani zemeljski sloj ki zajema depozite fosila;
• manganova ruda je zdrobljena;
• ruda se natovori na tovornjake za odlaganje in pošlje v obrat za predelavo.
• Po zaključku del je kamnolom ponovno pokrit s plastjo zemlje in opravi se predelava.

Pri metodi podzemnega rudarjenja je glavna naloga dvigovanje rude na površino.

Postopek je naslednji:

• horizontalno (galerije) ali vertikalne prehode (rudnike), ki se kopljejo na ozemlju polja;
• drobljenje rude se izvaja pod zemljo s pomočjo opreme;
• ruda se naloži na tekoči trak in dostavi na površino.

Podzemna metoda pridobivanja manganove rude je dražja finančno kot odprta. Zahteva sodobnejšo opremo in delavce. Vendar se ruda, ki se koplje pod zemljo, šteje za bolj kakovostno, investicija se izplača, ko je prodana.

Vendar pa z odprto rudarsko metodo ni potrebno veliko število delavcev, oprema je enostavnejša in bolj ekonomična za uporabo.

Glavne prednosti odprtega razvoja so:

• visoka produktivnost dela;
• relativna varnost procesa (verjetnost nesreč je veliko manjša kot pri podzemnih delih).

Te koristi izravnavajo negativne učinke vremenskih razmer in potrebo po gojenju velikega zemljišča.

Kategorije nahajališč manganove rude

Glede na kompleksnost geološke zgradbe, obliko in velikost rude so vse vloge razdeljene na 3 vrste (določene z ustreznim sklepom "O razvrstitvi zalog manganske rude" z dne 11.12.2006):

• 1. skupina težav - depoziti z enostavno geološko strukturo; rudo predstavljajo velike plasti, v katerih je mangan enakomerno porazdeljen;
• 2. skupina kompleksnosti - depoziti s kompleksno geološko strukturo; rudo predstavljajo velike plasti, v katerih je mangan neenakomerno porazdeljen;
• 3. skupina kompleksnosti - depoziti s kompleksno geološko strukturo; Rudo predstavljajo majhne plasti, pri katerih je mangan neenakomerno porazdeljen, njegova količina pa je izredno majhna.

Metode za ekstrakcijo mangana iz rude

Najpogosteje se čisti mangan pridobiva iz rude z izpiranjem. V procesu se lahko uporabijo različne kemične snovi, npr. Žveplova kislina, železov sulfat, amonijev sulfat, itd.

Kljub temu, da ni dokončne klasifikacije metod za pridobivanje kovin iz manganove rude, imajo vsi podoben postopek:

• ruda se zdrobi do stopnje, ki zagotavlja medsebojno delovanje z različnimi snovmi;
• začne se postopek izpiranja, zaradi česar mangan nastopa v obliki raztopine;
• nastala raztopina je brez nečistoč;
• kadar je izpostavljen reagentu ali ko je izhlapel, se mangan obori v čisti obliki.

S pomočjo kemijskih reagentov je možno izločiti mangan iz muljev, slabih rud, industrijskih odpadkov.

Kje dobite manganove rude? Države Leader

Do danes je vodilna v pridobivanju manganovih rud Rusija, že več desetletij pa je v ospredju. V drugih državah ni raziskanih velikih in bogatih nahajališč, njihovo iskanje poteka. Razširjena uporaba mangana v metalurški industriji mu je zagotovila gospodarsko privlačnost.

Obstajajo majhne vloge v naslednjih državah: Bolgarija, Romunija, Kitajska, Ukrajina, Kazahstan, Češka, Nemčija, Južna Afrika, Brazilija, Indija, Avstralija, Japonska, Indonezija, Mehika. V večini od njih so koncentrirani depoziti rude, ki niso značilne visoke kakovosti. Potrebe teh držav so izpolnjene z uvoženo rudo.

Države z visoko stopnjo razvoja metalurške industrije (ZDA, Francija, Belgija itd.) Aktivno iščejo velike vloge, da bi zmanjšale uvoz. To jim bo omogočilo, da zadovoljijo notranje potrebe države na račun lastnih sredstev.

Povečano zanimanje Združenih držav je usmerjeno v pridobivanje in nadaljnjo uporabo železov-manganove rude v industriji, ki je osredotočena na dno Svetovnega oceana.

Rudarstvo manganove rude v Rusiji

Rusija ima kljub vodilnemu položaju velike težave na področju rudarjenja z manganom. Padec Sovjetske zveze je zaznamoval začetek izjemno visoke kakovosti pomanjkanja kovin. Glavnina dela na njeni proizvodnji je bila izvedena na poljih, ki so zdaj ozemeljsko v lasti drugih držav.

Takšna situacija je prisilila Rusijo k pridobitvi visokokakovostnega mangana v tujih državah po uvoznih cenah, da bi pokrila potrebe metalurške industrije. To stanje se nadaljuje vse do danes.

Trenutno se rude iz mangana izkopavajo v Rusiji na naslednjih vlogah:

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

So največji, skupaj je v Rusiji 16 vlog.

Do danes je glavna dejavnost namenjena zmanjševanju obsega uvoza, zato se aktivno iščejo iskanje in razvoj novih področij. Ulu-Telyak velja za eno najbolj obetavnih območij.

To je majhna vasica v Baškortostanu, saj je ZSSR znana po znatnih rezervah manganskega apnenca. Glavna značilnost te spojine je, da združuje vse lastnosti obeh elementov, pri tem pa opravlja dve vlogi v metalurški industriji.

V manganovem apnencu iz mangana Ulu-Telyak je malo - do 9%, vendar je njegova uporaba v tej kombinaciji privlačna za metalurgija. Glavna težava je v pomanjkanju jasnih proizvodnih tehnologij, ki uporabljajo nov fosil.

S poenostavljenim procesom bo mogoče bistveno prihraniti denar z zmanjšanjem uporabe ferolegure, novi material pa ima vse možnosti, da postane vreden nadomestek za to.

Perspektive industrije

Metalurška industrija, ki se hitro razvija v svetu, sili države k aktivnemu iskanju nahajališč manganove rude. Tehnologije se vsako leto izboljšujejo, razvijajo se perspektivna področja. Glavni cilj katere koli države je zmanjšati obseg uvoza, tako da se zadovoljijo domače potrebe, predvsem zaradi lastnih sredstev.