Страны обладающие значительными запасами марганцевых руд

Месторождения марганцевых руд.

Из стран Восточной Европы наиболее серьёзными запасами марганцевых руд обладают Югославия и Болгария, причем курс лева к рублю очень изменчив, запасы которой оцениваются в 230 млн.т, Болгария – 80 млн.т (месторождение Оброчище), Венгрия – 13 млн.т и Чехословакия – 2 млн.т. Крупными запасами марганцевых руд обладает Китай (около 211 млн.т), на Кубе запасы этих руд оцениваются в 7-8 млн.т.

Известные запасы марганцевых руд развитых, а также развивающихся стран составляют 2,336 млрд.т. Эти запасы распределены неравномерно, большая часть их приходится на пять стран – основных поставщиков марганцевых руд на мировой рынок, а именно:

ЮАР обладает наиболее крупными разведанными запасами марганцеворудного сырья, которые составляют 1,5 млрд.т, а прогнозные запасы оцениваются в более, чем 3,0 млрд.т.

Месторождения района Калахари имеют особенно главное промышленное значение. Рудная толща состоит из трех рудных пластов с суммарной продуктивной мощностью от 20 до 50 м. Руды плотные, метаморфизованные, представлены главным образом браунитом, реже гаусматитом и манганитом, содержат 38-48 % марганца, 4-20 % железа. Пласты прослеживаются на несколько километров и залегают на глубине 400-500 м.

Постмасбургское месторождение образовалось, главным образом, в результате процессов выветривания первично-осадочных метаморфизованных пород, обогащенных марганцем. Руды распространены на значительной площади полосами протяженностью до 60 км, залегают на поверхности. Мощность рудных тел изменяется от 0,9 до 35 м. Сверху руда переходит в железистую породу. Руды сложены псиломеланом, браунитом, реже манганитом и родонитом. Содержание марганца в них составляет 30-50 % и выше, железа 5-32 %, кремнезема 2-4 %, фосфора 0,034-0,060 %. Руда характеризуется значительной твердостью и кусковатостью, при хранении и транспортировке не разрушается. На месторождении ежегодно добывается около 1 млн.т руды.

Таким образом, ЮАР является крупнейшим (после СНГ) производителем марганцевой руды, которая экспортируется ею в страны Западной Европы, США, Японию. Стоимость марганцевой руды для металлургической промышленности с содержанием марганца 48-50 % на рынке США, включая перевозку до портов Атлантического побережья, составляет около 70 долларов за 1т.

Австралия располагает крупными (490 млн.т) разведанными запасами марганцевых руд. Расположенное здесь месторождение Груд-Айленд является одним из крупнейших месторождений мира с запасами около 100 млн.т. Оно относится к родохрозит-гидроксидным пластовым осадочным месторождениям (первый промышленный тип). Мощность рудного пласта составляет 2-20 м. Содержание марганца в руде составляет 30-50 %. Годовая добыча марганцевой руды в Австралии составляет 1,5 млн.т. Товарная руда экспортируется в США, Японию, европейские страны.

Значительными разведанными запасами (200 млн.т) марганцевых руд располагает Габон. Наиболее крупное месторождение Моанда относится к родохрозит-гидроксидным осадочным пластовым месторождениям, представлено пластами богатых гидроксидных руд, расположенными сверху, и пластами марганцевых, железомарганцевых и бедных карбонатных руд, расположенными на большей глубине.

Разведанные запасы марганцевой руды в Бразилии составляют 75 млн.т. месторождения Бразилии связаны с железистыми кварцитами, марганецсодержащими карбонатными породами. Эти месторождения относятся к типу пластообразных латеритных месторождений (4-ый тип). Кроме того, имеются месторождения, связанные с гондитами (3-ий тип). Все они расположены в штатах Минас-Жерайс, Байя, Гояс, Мату-Гросу и Амапа. В штате Минас-Жерайс, например, расположено более 50 небольших месторождений, связанных с железистыми кварцитами, и более 100, связанных с марганецсодержащими известняками, доломитами и кварцитами. В железистых кварцитах, средняя мощность которых 150 м, обычно встречаются от одного до пяти пластов или линз мощностью 0,5-6 м, обогащенных марганцем. Содержание марганца в них – 40-50 %. Отношение Mn : Fe = 3 : 1. Содержание марганца в оксидных рудах, образованных по марганецсодержащим доломитам, составляет 30-53 %, кремния и железа до 3 %, фосфора до 0,1 %.

Гондитовые руды представлены на месторождении Серра-ду-Навиу. На месторождении выделяются четыре типа руд:

Крепкая массивная, состоящая из пиролюзита и других оксидов с содержанием марганца 45-58 %.
Гондитовая с содержанием марганца 32-45 %.
Сланцевая руда.
Латеритная руда (продукт выветривания гондитов).
На рудниках Серра-ду-Навиу ежегодно добывается более 0,5 млн.т марганцевых руд. Всего в Бразилии добывают около 1 млн.т этих руд. Товарная руда в основном идет на экспорт.

Индия обладает разведанными запасами (20-30 млн.т) богатых (более 45 % Mn) и в несколько раз большими запасами относительно бедных (30-40 % Mn) руд. Наибольшее промышленное значение имеют залежи богатых марганцевых руд, сложенных пиролюзитом и псиломеланом, образовавшихся в корах выветривания гондитов и кодуритов (4-ый тип месторождений). Несколько десятков крупных и сотни мелких месторождений богатых марганцевых руд выявлены в центральных и южных штатах Индии (Мадхья-Прадеш, Махараштра, Раджастхан, Гуджарат, Орисса и Андхра-Прадеш). Глубина распространения оксидных руд составляет 10-70 м. Руды содержат (в %): 30-50 Mn; до 12 SiO2 ; до 14 Fe; 0,2-2,0 P.

Имеются и месторождения вулконогенно-осадочных метаморфизованных и силикатных гондитовых рудных залежей, руды которых содержат 30-40 % марганца. Добываются в основном богатые руды. Объём добычи марганцевых руд в Индии составляет 1 млн.т в год. Значительная часть товарной руды поступает на экспорт.

Кроме рассмотренных стран, обладающих наиболее крупными запасами и месторождениями марганцевых руд, небольшими запасами этих руд располагают и другие страны, в частности Мексика, Марокко, Заир, Гана и др. некоторые из этих стран ведут добычу марганцевой руды и являются её экспортерами. Общий годовой объём добычи этой руды в капиталистических и развивающихся странах составляет 12-13 млн.т. Однако крупные промышленно развитые капиталистические страны имеют весьма ограниченные запасы марганцевых руд (запасы США оцениваются лишь в 5 млн.т) либо не имеют их вовсе. Свою потребность в этом металлургическом сырье эти страны покрывают за счёт импорта из развивающихся стран Африки, Латинской Америки, а также Индии и Австралии.

В настоящее время США, ФРГ и Япония, не имеющие крупных месторождений марганцевых руд на своих территориях, начали опытную добычу железомарганцевых конкреций со дна Тихого и Атлантического океанов на глубинах до 7 км. В добываемых конкрециях содержится (в %): 25-30 Mn; 10-12 Fe; 1-2 Ni; 0,3-1,5 Co; 1-1,5 Cu. Ведется подготовка к добыче конкреций и другими странами, в том числе и Россией.

Источник

Марганцевая руда: месторождения, добыча. Применение марганца

Марганец – металл серого цвета со стальным отблеском, имеющий высокий показатель твёрдости. Добыча марганцевой руды имеет большое значение, ведь она применяется практически во всех отраслях промышленности.

История появления

Марганец невозможно найти в природе в чистом виде. Основной минерал, в котором он содержится, называется пиролюзит. В древности его использовали в качестве осветлителя стекла при варке, а также для окрашивания тканей.

В конце XVIII века шведские химики К. Шееле и Ю. Ган обнаружили, что в руде содержится металл, по внешнему виду напоминающий железо. Он получил название «манганум», которое позже преобразовалось в «марганец».

Где ещё содержится?

Марганец – элемент, который содержится в растениях и во всех живых организмах, в т. ч. в человеческом.

Его дефицит негативно сказывается на работе всех органов и систем человека.

Трудно переоценить важность марганца, ведь он:

• укрепляет нервную и сердечно-сосудистую системы;
• нормализует деятельность щитовидной железы;
• положительно влияет на репродуктивную функцию;
• регулирует уровень сахара в крови;
• ускоряет обмен веществ;
• поддерживает необходимый уровень холестерина в крови;
• укрепляет иммунную систему.

Свойства металла

Марганец является одним из самых распространённых элементов в природе. Чаще всего встречается в пиролюзите и железных рудах (его показатели твёрдости намного выше, чем у железа). В зависимости от количественного преобладания металла, залежи имеют название «железно-марганцевая руда» или «марганцево-железная».

Электронная формула марганца: [Ar]3d5 4s2.

Формула марганца в пиролюзите: MnO2xH2O.

Широкое применение марганца обусловлено его высокой химической активностью – он способен вступать в реакцию с большим количеством элементов, образуя сплавы. Он также хорошо взаимодействует с кислородом, углеродом, азотом и прочими неметаллами.

Находясь в вакууме, металл при нагревании способен испариться из любого сплава, он растворяется в кислотах, вступает в реакцию с водой.

Применение марганца в металлургической промышленности

Данный металл содержится практически во всех сплавах, значительно улучшая их физические свойства. Полученные сплавы отличаются долговечностью, прочностью и устойчивостью к коррозии. Марганец добавляется в них в сочетании с железом (ферросплав).

При изготовлении стального металлопроката марганец незаменим – он выступает легирующим элементом, удаляет из сплава серу и кислород.

Улучшенные свойства металлопроката позволяют его использовать в производстве стойкой к износу техники и различных механизмов в военной, строительной, авиационной промышленности.

Применение в медицине

В медицинской отрасли марганец применяется в виде перманганата калия. Его водный раствор (до 5 % содержания марганца) обладает антисептическим, кровоостанавливающим, адсорбирующими свойствами.

Раствор не имеет противопоказаний, он разрешён даже для ухода за пупочной раной младенцев. Но важно помнить, что сильно концентрированный раствор может вызвать тяжёлые ожоги.

Методы добычи марганцевой руды

Ежегодно в мире добывается порядка 25 млн тонн марганцевой руды. Работы ведутся в основном открытым способом, реже – подземным.

Карьерные разработки используются, если месторождения марганцевых руд неглубоко залегают под землёй. В зависимости от площади месторождения, роются котлованы различных размеров.

Разработка карьера осуществляется следующим образом:

• при помощи спецтехники (чаще всего бульдозеров) вскрывается и убирается верхний слой земли, покрывающий залежи ископаемого;
• марганцевая руда подвергается дроблению;
• руда грузится на самосвалы и отправляется на завод для переработки.
• после завершения работ карьер снова покрывается пластом земли, проводится рекультивация.

При подземном способе добычи главной задачей является подъём руды на поверхность.

Процесс заключается в следующем:

• на территории месторождения роются горизонтальные (штольни) или вертикальные проходы (шахты);
• под землёй осуществляется дробление руды при помощи оборудования;
• руда грузится на конвейер и доставляется на поверхность.

Подземный способ добычи марганцевой руды более затратный в финансовом отношении, нежели открытый. Он требует большего количества современной спецтехники и рабочих. Но руда, добываемая под землёй, считается более качественной, вложения окупаются при её реализации.

Вместе с тем при открытом способе добычи не требуется большая численность рабочих, техника более простая и экономичная в использовании.

Главными достоинствами открытой разработки являются:

• высокий показатель производительности труда;
• относительная безопасность процесса (вероятность возникновения несчастных случаев намного меньше, чем при подземных работах).

Данные преимущества компенсируют отрицательное воздействие погодных условий и необходимость обработки большого участка земли.

Категории месторождений марганцевой руды

В зависимости от сложности геологического строения, формы и размера руды, все месторождения подразделяют на 3 вида (установленных соответствующим приказом «О классификации запасов марганцевых руд» от 11.12.2006 г.):

• 1-я группа сложности – залежи с несложным геологическим строением; руда представлена крупными пластами, в которых марганец распределён равномерно;
• 2-я группа сложности – залежи со сложным геологическим строением; руда представлена крупными пластами, в которых марганец распределён неравномерно;
• 3-я группа сложности – залежи со сложным геологическим строением; руда представлена мелкими пластами, в которых марганец распределён неравномерно, а его количество крайне мало.

Способы извлечения марганца из руды

Чаще всего чистый марганец получают из руды методом выщелачивания. В процессе могут быть использованы различные химические вещества, например сернистая кислота, железистый сульфат, аммония сульфат и пр. Их разнообразие обусловлено тем, что марганец имеет множество соединений и модификаций, каждый из которых по-разному вступает в химические реакции.

Несмотря на то что не существует определённой классификации методов извлечения металла из марганцевой руды, все они имеют схожий процесс:

• руда измельчается до степени, обеспечивающей максимальную скорость реакции при взаимодействии с различными веществами;
• запускается процесс выщелачивания, в результате которого марганец принимает вид раствора;
• полученный раствор очищается от примесей;
• при воздействии на него реагентом или при его выпаривании марганец выпадает в осадок в чистом виде.

С помощью химических реагентов можно извлечь марганец из шламов, бедных руд, отходов промышленного производства.

Где добывают марганцевые руды? Страны – лидеры

На сегодняшний день лидером по добыче марганцевых руд является Россия, она занимает ведущее место уже несколько десятилетий. В других государствах нет разведанных крупных и богатых месторождений, их поиск ведётся постоянно. Широкое применение марганца в металлургической промышленности обеспечило ему экономическую привлекательность.

Небольшие месторождения имеются в следующих странах: Болгария, Румыния, Китай, Украина, Казахстан, Чехия, Германия, ЮАР, Бразилия, Индия, Австралия, Япония, Индонезия, Мексика. В большинстве из них сконцентрированы залежи руды, не отличающейся высоким качеством. Потребности этих стран удовлетворяются за счёт импортируемой руды.

Страны с высоким уровнем развития металлургической промышленности (США, Франция, Бельгия и пр.) активно ведут поиски крупных месторождений в целях сокращения объёмов импорта. Это позволит им удовлетворять внутренние потребности государства за счёт собственных ресурсов.

Повышенный интерес США направлен на извлечение и дальнейшее использование в промышленности железно-марганцевой руды, сосредоточенной на дне Мирового океана.

Добыча марганцевой руды в России

Несмотря на лидирующую позицию, Россия испытывает значительные проблемы в области добычи марганца. Распад Советского Союза ознаменовался началом крайней степени дефицита металла высокого качества. Основная часть работ по его добыче велась на месторождениях, которые отныне территориально принадлежат другим государствам.

Такое положение вынудило Россию приобретать марганец высокого качества в зарубежных странах по ценам импорта, чтобы покрыть потребности металлургической промышленности. Данная ситуация сохраняется по сей день.

В настоящее время добыча марганцевой руды в России осуществляется на следующих месторождениях:

• Парнокское (Республика Коми);
• Дурновское (Кемеровская область);
• Громовское (Читинская область).

Они являются крупнейшими, всего же в России имеется 16 месторождений.

На сегодняшний день основная деятельность направлена на снижение объёмов импорта, для этого активно ведётся поиск и разработка новых месторождений. Одним из самых перспективных районов считается Улу-Теляк.

Это небольшое село в Башкирии, со времён СССР известное значительными запасами марганцовистого известняка. Главная особенность этого соединения заключается в том, что он сочетает в себе все свойства обоих элементов, выполняя в металлургической промышленности также 2 роли.

В марганцовистом известняке Улу-Теляка марганца немного – до 9 %, но его использование в данном сочетании привлекательно для чёрной металлургии. Основная сложность заключается в отсутствии чётких технологий производства с использованием нового ископаемого.

С появлением отлаженного процесса появится возможность значительно экономить финансовые средства за счёт сокращения использования ферросплава, новый материал имеет все шансы стать ему достойной заменой.

Перспективы отрасли

Металлургическая промышленность, стремительно набирающая обороты развития во всём мире, вынуждает страны заниматься активным поиском месторождений марганцевых руд. С каждым годом совершенствуются технологии, ведутся разработки перспективных территорий. Главной целью любого государства является снижение объёма импорта, чтобы удовлетворение внутренних потребностей происходило, в основном за счёт собственных ресурсов.

Источник