Выберите категорию

×

Месторождения марганца

Основные месторождения марганца в Красноярском крае сосредоточены в Туруханском и Ачинском районах

Марганец (Mn) — твердый, хрупкий металл серебристо-белого цвета, элемент таблицы Менделеева с атомным номером 25. После железа марганец — самый распространенный из тяжелых металлов и пятнадцатый среди всех элементов периодической системы.

Основой минерально-сырьевой базы марганца в Красноярском крае является Порожинское месторождение в южной части Туруханского района, в 370 км севернее Лесосибирска. Месторождение было открыто в 1974 г. На данный момент здесь выявлено более 60 рудных тел общей протяженностью до 6 км и мощностью от 1,0 до 37,5 м. Содержание марганца в рудах варьируется от 10 до 48 %. Прогнозные ресурсы — 132 млн тонн.

Районом широкого развития марганцевого оруденения в корах выветривания является хребет Арга, расположенный к югу и юго-западу от Ачинска. Здесь находятся отработанное Мазульское месторождение, а также многочисленные непромышленные рудопроявления. Район перспективен на выявление месторождений окисленных марганцевых руд.

Марганец был обнаружен Плинием Старшим в I в. н. э. Неизвестное ранее вещество было найдено в минерале пиролюзите. Плиний считал его разновидностью магнитного железняка, не притягиваемого магнитом. Такую особенность римский ученый объяснял «женским полом» минерала и следующим из этого «равнодушием» магнита. Примерно с того же времени «черную магнезию» (название пиролюзита в ту эпоху) начали использовать при варке стекла для его осветления. Уже в рукописях знаменитого алхимика Альберта Великого (XIII в.) этот минерал называется «магнезия». В XVI в. встречается уже название «манганезе», которое, возможно, дано стеклоделами и происходит от слова «манганидзейн» — чистить.

Официально марганец был открыт только в 1774 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле. Ученому не удалось выделить новый элемент в чистом виде, он лишь описал его присутствие в исследованном минерале пиролюзите и отправил образцы своему другу Юхану Готлибу Гану. Ган, выдающийся химик своего времени, скатывал из пиролюзита шарики, добавляя к руде масло, и сильно нагревал их в тигле, выложенном древесным углем.

Получались металлические шарики, весившие втрое меньше, чем шарики из руды. Это и был марганец. Новый металл называли сначала «магнезия», но так как в то время уже была известна белая магнезия — окись магния, металл переименовали в «магнезиум»; это название и было принято Французской комиссией по номенклатуре в 1787 г.

Но в 1808 г. Хэмфри Дэви открыл магний и тоже назвал его «магнезиум», тогда во избежание путаницы марганец стали называть «манганум».

В России марганцем долгое время называли пиролюзит, пока в 1807 г. А. И. Шерерне предложил именовать марганцем металл, полученный из пиролюзита, а сам минерал в те годы называли черным марганцем. 

Внешне чистый марганец похож на железо, однако отличается от него большей твердостью и хрупкостью. Это серебристо-белый металл, приобретающий серый цвет от примеси углерода. Плотность марганца — 7 200 кг/м куб.  — близка к плотности железа, однако температура плавления его существенно ниже, чем у железа, и составляет 1 247 °С.

Марганец в слитках в сухом воздухе покрывается слоем оксида, предохраняющим от дальнейшего окисления. В мелкораздробленном состоянии марганец окисляется легко, а при некоторых условиях становится пирофорным (самовоспламеняющимся на воздухе). Реакционная способность металлического марганца существенно зависит от его чистоты.

Так 99,9-процентный марганец практически не взаимодействует с водой и медленно реагирует с водяным паром.

С кислотами марганец реагирует быстро, с азотом образует нитриды, с углеродом — карбиды.

Марганец немагнитен, однако некоторые сплавы немагнитного марганца с немагнитными медью и несколькими другими металлами обладают ферромагнитными свойствами.

Содержание марганца в земной коре составляет 0,1 % по массе или 0,03 % от общего числа атомов. Марганец не встречается в природе в чистом виде.

В рудах он присутствует в виде окислов, гидроокисей и карбонатов.

Основной минерал, содержащий марганец, пиролюзит, относительно мягкий темно-серый камень, содержащий порядка 60 % марганца.

Есть и другие марганцевые руды: псиломелан, браунит, гаусманит, манганит.

Также из осадочных горных пород со дна океанов и морей добываются конкреции — минеральные образования округлой формы. Их главными компонентами являются железо (15 %), кристаллизационная вода (25 %) и марганец (25 %).

Месторождения марганцевых руд есть на всех континентах. На долю России приходится около 50 % мировой добычи марганцевых руд. Богаты марганцем также Индия, Гана, Марокко, Бразилия, Южно-Африканская Республика.

Марганцевые руды делят на химические и металлургические. Первые содержат не меньше 80% МnO2. Их используют в гальванических элементах, в производстве стекла, керамики, минеральных красителей, «марганцовки» и некоторых других продуктов химической промышленности.

Руды, содержащие меньше 80% пиролюзита, называются металлургическими и используются в черной металлургии. В общей добыче марганцевых руд на долю металлургических приходится более 90%. В металлургии марганец используется для связывания и удаления серы из сплавов чугуна, серы и кислорода — при производстве стали. Ферромарганец — сплав марганца с железом — отлично раскисляет сталь, делая ее гибкой и упругой. Также этот сплав широко применяют для производства марганцовистых сталей.

Марганец вводят в сталь вместе с другими элементами — хромом, кремнием, вольфрамом. Марганцем улучшают свойства не только железа. Сплавы марганца с медью обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Из этих сплавов делают лопатки турбин, а из марганцовистых бронз — винты самолетов и другие авиадетали. Сплавы марганца с медью также могут поглощать энергию колебаний, это находит применение там, где необходимо уменьшить вредные производственные шумы. В технике широко применяются тройные сплавы марганец — медь — никель, манганины. Они обладают большим электрическим сопротивлением, не зависящим от температуры, но зависящим от давления. Поэтому манганины используются при изготовлении электрических манометров.

Калиевая соль марганцовой кислоты НMnО4 более известна как «марганцовка». Ее широко применяют в медицине и ветеринарии, в органическом синтезе (как окислитель) и лабораторной практике (как реактив).

Марганец относится к важнейшим из жизненно необходимых микроэлементов для человека и участвует в регуляции важнейших биохимических процессов.

 

Дата последнего изменения: 19.12.2014

Источники

  1. Горная энциклопедия. В 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1984—1991.
  2. Романович, И. Ф. Полезные ископаемые / И. Ф. Романович, И. А. Филатова [и др.]. — М.: Недра, 1992.
  3. Официальный сайт Музея геологии Центральной Сибири.