Manganová ruda: ložiska, těžba. Aplikace manganu

17. 3. 2020

Mangan je šedý kov s ocelovým leskem, který má vysokou tvrdost. Extrakce manganové rudy má velký význam, protože se používá téměř ve všech průmyslových odvětvích.

Historie vzhledu

Mangan se v přírodě nenachází v nejčistší podobě. Hlavní minerál, ve kterém je obsažen, se nazývá pyrolusit. V dávných dobách byla používána jako skleněný čisticí prostředek během vaření, stejně jako pro barvení látek.

Na konci století XVIII. Švédští chemici K. Scheele a Yu Gan objevili, že ruda obsahuje vzhled kovu připomínajícího železo. Získal jméno "manganum", který byl později transformován na "mangan".

manganová ruda

Kde jinde je obsaženo?

Mangan je prvek, který se nachází v rostlinách a ve všech živých organizmech, včetně lidí.

Jeho nedostatek negativně ovlivňuje práci všech lidských orgánů a systémů.

Je těžké přecenit význam manganu, protože:

  • posiluje nervový a kardiovaskulární systém;
  • normalizuje činnost štítné žlázy;
  • pozitivní vliv na reprodukční funkci;
  • reguluje hladinu cukru v krvi;
  • urychluje metabolismus;
  • udržuje potřebnou hladinu cholesterolu v krvi;
  • posiluje imunitní systém.

Vlastnosti kovu

Mangán je jedním z nejběžnějších prvků v přírodě. Nejčastěji se vyskytují v pyrolusitových a železných rudách (ukazatele tvrdosti jsou mnohem vyšší než ukazatele tvrdosti železa). V závislosti na kvantitativním převaze kovu se ložiska nazývají "železo-manganová ruda" nebo "mangan-železo".

Elektronický vzorec manganu: [Ar] 3d5 4s2.

Vzorec manganu v pyrolusite: MnO2xH2O.

Rozsáhlé používání manganu díky své vysoké chemické aktivitě - je schopné reagovat s velkým počtem prvků tvořících slitiny. Také dobře interaguje s kyslíkem, uhlíkem, dusíkem a jinými nekovy.

Ve vakuu je kov, když je zahřát, schopen odpařit z jakékoliv slitiny, rozpouští se v kyselinách, reaguje s vodou.

manganového vzorce

Použití manganu v metalurgickém průmyslu

Tento kov je obsažen téměř ve všech slitinách, což významně zlepšuje jejich fyzikální vlastnosti. Získané slitiny jsou odolné, odolné a odolné proti korozi. K nim je přidán mangan v kombinaci se železem (feroz slitinou).

Při výrobě ocelových kovů je nezbytný mangan - působí jako legovací prvek, odstraňuje síru a kyslík ze slitiny.

Vylepšené vlastnosti kovového válce umožňují jeho použití ve výrobě zařízení odolných proti opotřebení a různých mechanismů ve vojenské, stavební a letecké dopravě.

Lékařské aplikace

V lékařském průmyslu se ve formě používá mangan manganistan draselný. Jeho vodný roztok (až do obsahu 5% manganu) má antiseptické, hemostatické adsorpční vlastnosti.

Řešení nemá žádné kontraindikace, je přípustné i pro péči o pupeční rány dětí. Je však důležité si uvědomit, že vysoce koncentrované řešení může způsobit těžké popáleniny.

aplikace manganu

Metody těžby manganové rudy

Každý rok je na světě těženo asi 25 milionů tun manganové rudy. Práce probíhají hlavně otevřeným způsobem, alespoň - v podzemí.

Vývoj lomů se používá, pokud ložiska manganové rudy nejsou hluboce zakopané pod zemí. V závislosti na oblasti pole, kopy různých rozměrů.

Rozvoj kariéry je následující:

  • za pomoci speciálního vybavení (nejčastěji buldozery) se otevře a vyjme horní část základní vrstva pokrytí ložisek fosilních;
  • manganová ruda je rozdrcena;
  • ruda je nakládána do sklápěčů a zasílána do závodu na zpracování.
  • po ukončení prací je kamenivo znovu pokryto vrstvou zeminy a dochází k rekultivaci

Při podzemní těžbě je hlavním úkolem zvednout rudu na povrch.

Postup je následující:

  • horizontální (galerie) nebo vertikální průchody (doly) jsou vykopány na území pole;
  • drcení rudy se provádí v podzemí pomocí zařízení;
  • ruda je naložena na dopravník a dodávána na povrch.

Metoda podzemní těžby manganové rudy je finančně dražší než otevřená. Vyžaduje více moderního vybavení a pracovníků. Ale ruda těžená pod zemí je považována za vyšší kvality, investice se vyplácí při prodeji.

Při otevřené metodě těžby se však nevyžaduje velké množství pracovníků, zařízení je jednodušší a hospodárnější.

Hlavní výhody otevřeného vývoje jsou:

  • vysoká produktivita práce;
  • relativní bezpečnost procesu (pravděpodobnost nehody je mnohem nižší než u práce pod zemí).

Tyto přínosy vyrovnávají nepříznivé účinky povětrnostních podmínek a potřebu pěstovat velkou plochu půdy.

ulu telata

Kategorie ložisek manganové rudy

V závislosti na složitosti geologické stavby, formě a velikosti rudy jsou všechny ložiska rozděleny do tří typů (zřízené podle příslušné objednávky "Klasifikace zásob manganové rudy" ze dne 11.12.2006):

  • 1. obtížná skupina - ložiska s jednoduchou geologickou strukturou; ruda je reprezentována velkými vrstvami, ve kterých je mangan rovnoměrně rozložen;
  • Druhá skupina složitosti - ložiska se složitou geologickou strukturou; ruda je reprezentována velkými vrstvami, ve kterých je mangan nerovnoměrně rozložen;
  • 3. skupina složitosti - ložiska s komplexní geologickou strukturou; Ruda je reprezentována malými vrstvami, v nichž je mangan nerovnoměrně rozložen a jeho množství je velmi malé.

ložiska manganové rudy

Metody extrakce manganu z rudy

Nejčastěji se získává čistý mangan z rudy loužením. V procesu mohou být použity různé chemické látky, například kyselina sírová, síran železnatý, síran amonný atd. Jejich rozmanitost je způsobena skutečností, že mangan má mnoho sloučenin a modifikací, z nichž každá reaguje odlišně v chemických reakcích.

Navzdory skutečnosti, že neexistuje definitivní klasifikace metod pro extrakci kovu z manganové rudy, mají všichni podobný postup:

  • ruda je drcena do takové míry, která zajišťuje maximální reakční rychlost při interakci s různými látkami;
  • začíná proces vyplavování, v důsledku čehož mangan má formu řešení;
  • výsledný roztok neobsahuje nečistoty;
  • když je vystaven činidlu nebo když je odpařován, mangan vysráží v čisté formě.

Pomocí chemických činidel je možné extrahovat mangan z kalů, špatných rud, průmyslových odpadů.

Kde získáváte manganové rudy? Hlavní země

K dnešnímu dni je lídrem v těžbě manganových rud Rusko, je v čele několika desetiletí. V jiných státech nejsou prozkoumány velké a bohaté vklady, jejich hledání probíhá. Široké používání manganu v metalurgickém průmyslu mu přineslo ekonomickou přitažlivost.

V následujících zemích existují malé vklady: Bulharsko, Rumunsko, Čína, Ukrajina, Kazachstán, Česká republika, Německo, Jižní Afrika, Brazílie, Indie, Austrálie, Japonsko, Indonésie, Mexiko. Ve většině z nich jsou koncentrované ložiska rudy, které nejsou charakterizovány vysokou kvalitou. Potřeby těchto zemí jsou splněny dováženou rudou.

železná manganová ruda

Země s vysokým stupněm vývoje hutního průmyslu (USA, Francie, Belgie atd.) Aktivně vyhledávají velké ložiska, aby snížily dovozy. To jim umožní uspokojit vnitřní potřeby státu na úkor svých vlastních zdrojů.

Zvýšený zájem Spojených států je zaměřen na těžbu a další využití železo-manganové rudy v průmyslu, který je soustředěn na dně Světového oceánu.

Těžba manganové rudy v Rusku

Navzdory své vedoucí pozici v Rusku dochází k závažným problémům v oblasti těžby manganu. Kolaps Sovětského svazu byl poznamenán nástupem extrémního stupně vysoce kvalitní nedostatečnosti kovu. Hlavní část práce na jeho výrobě byla provedena na polích, které jsou nyní teritoriálně vlastněny jinými státy.

Tato situace donutila Rusko k získání vysoce kvalitního manganu v zahraničí za dovozní ceny, aby pokrylo potřeby metalurgického průmyslu. Tato situace pokračuje dodnes.

V současné době se v Rusku těží manganová ruda v následujících ložiskách:

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

Jsou největší, celkem je v Rusku 16 vkladů.

K dnešnímu dni je hlavní činnost zaměřena na snížení objemu dovozu, pro tento účel se aktivně provádí vyhledávání a vývoj nových polí. Ulu-Telyak je považován za jednu z nejslibnějších oblastí.

Jedná se o malou vesnici v Bashkortostanu, protože SSSR je známý značné rezervy manganového vápence. Hlavním rysem této směsi je, že kombinuje všechny vlastnosti obou prvků a provádí dvě role v metalurgickém průmyslu.

V manganovém vápenci manganu Ulu-Telyak je trochu - až 9%, ale jeho využití v této kombinaci je atraktivní pro železná metalurgie. Hlavní obtíž spočívá v nedostatku jasných výrobních technologií za použití nové fosílie.

S příchodem zjednodušeného procesu bude možné výrazně šetřit peníze tím, že snížíte použití feroz slitiny, nový materiál má každou šanci stát se hodnou náhradou za to.

země manganové rudy

Průmyslové perspektivy

Metalurgický průmysl, který se rychle rozvíjí na celém světě, nutí země aktivně hledat ložiska manganové rudy. Technologie se každým rokem zlepšují, vyvíjejí se perspektivní oblasti. Hlavním cílem každého státu je snížit objem dovozu tak, aby se uspokojovalo domácí potřeby, a to především díky vlastním zdrojům.