Марганцевые руды

В природе известно около 200 марганцевых и марганецсодер-жащих минералов, но основное промышленное значение имеют ок­сиды и гидроксиды марганца (табл. 15).

Карбонатные руды еще недостаточно используются промыш­ленностью, так как содержат повышенное количество фосфора; си­ликатные, содержащие родонит, бустамит и спессартин, механиче­ски трудно обогатимы и в настоящее время не применяются в ка­честве марганцевых руд [30, 32].

Для точной диагностики большинства минералов марганца не­обходимы рентгеновский и химический анализы, так как их опти­ческие свойства сильно варьируют. Промышленные минералы марганца являются слабомагнитными, и при их обогащении при­меняется электромагнитная сепарация.

Полезные примеси в рудах: Ni, Со, V, Mo, W, присутствующие в незначительных количествах; вредные — S, Р. Содержание фосфора возрастает в карбонатных рудах.

В СССР основное промышленное значение имеют осадочные родохрозит-гидроксидные пластовые месторождения в песчано-глинистых породах. На осадочные месторождения приходится 30 % запасов и 35 % добычи марганцевых, руд зарубежных стран. За рубежам главное промышленное значение имеют железо-марган­цевые оксидные пластовые месторождения в вулканогенно-оса-дочных породах [32, 35].

Типичными представителями месторождений родохрозит-гидроксидных руд являются: в СССР — Никопольское, Больше-Токмак-ское, Чиатурское, Мангышлакское; за рубежом — Моанда (Габон), Грут-Айленд (Австралия) [35]. Генезис руд осадочный. Полого залегающие рудные пласты мощностью 2—5 м находятся в поро­дах кварц-глауконит-песчано-глинистой формации.

Главные рудные минералы (в зависимости от типа руд): пси­ломелан, пиролюзит, манганит, кальциевый родохрозит, мангано-кальцит, олигонит; второстепенные и редкие рудные минералы: голландит, алабандин, гауерит, биксбиит, браунит, гаусманит, якобсит, тодорокит, литиофорит, гётит, пирит, марказит. Главные: нерудные минералы: кварц, глауконит, гидрослюды, опал, глинис­тые минералы, (каолинит и др.), кальцит, доломит, барит, гипс. Вторичные (окисленные) рудные минералы: пиролюзит, псиломе­лан, манганит, гётит и др. Выделяются природные типы марганце­вых руд: оксидные, карбонатные, смешанные оксидно-карбонат-ные.

Оксидные руды: псиломелановые, пиролюзит-псиломелановые, пиролюзит-манганит-псиломелановые, редко — богатые пиролюзиловые и манганитовые. По генезису выделяются осадочные и вторичные окисленные. В карбонатных рудах основные минералы: кальциевый родохрозит и манганокальцит. Смешанные оксидно-карбонатные руды сложены псиломеланом, манганитом, кальцие­вым родохрозитом, манганокальцитом. По генезису смешанные руды являются первичными осадочными и частично вторичными окисленными.

Распространенные текстуры: слоистая, массивная, пятнистая, вкрапленная, оолитовая, конкреционная, колломорфная, обломоч­ная, трещиноватая, пористая, ячеистая, кавернозная, порошкова­тая. В окисленных рудах широко развиты также прожилкообразные текстуры, коррозионные микротекстуры. Преобладающая тек­стура — оолитовая. Выделяются две текстурные разновидности ру­ды: массивная оолитовая и вкрапленная оолитовая [30].

Для обогащения руд важное значение имеют минеральный со­став, строение, количественное соотношение рудных оолитов и це­мента. Оолиты и конкреции имеют концентрически-зональное, ре­же однородное строение, мономинеральный и полиминеральный состав (см. рис. 3). Часто наблюдается чередование плотных и сажистых зон, например пиролюзита и псиломелана. Концентры могут быть сложены рудными и нерудными минералами. В цент­ре оолитов часто обнаруживаются мелкие обломочные зерна дру­гих минералов — кварца, полевых шпатов, органогенные остатки. Средний размер оолитов 1—8 мм. В оолитах и конкрециях разви-ты поры и трещины дегидратации и уплотнения коллоидных агре­гатов (рис. 28). Цемент песчано-глинистый, кремнистый, карбо­натный, может быть представлен минералами марганца и др.

Структуры руд коллоидные и метаколлоидные: концентрически-зональные, гелевые, радиально-лучистые, волокнистые; реже гра­нобластические; мелко- и среднезернистые для карбонатов; тон­ко- и мелкометазернистые в окисленных рудах.

Дробленая марганцевая руда обогащается промывкой водой, при этом плотные рудные агрегаты отделяются от рыхлой песчано-глинистой массы. Далее проводится гравитационное обогащение способом отсадки и в тяжелых суспензиях. Электромагнитная: сепарация применяется для обогащения мелких классов руд. Фло­тация используется для обогащения шламов, измельченных промпродуктов. Тонкие шламы (40 мкм) направляются в отвал [30].

Широко распространенный псиломелан и карбонаты марганца являются минералами переменного состава, для которых харак­терны колебания содержаний элементов-примесей, а также физи­ко-технологических свойств — твердости, плотности, магнитности, смачиваемости. Вариации свойств также характерны для других коллоидных оксидов марганца.

Весьма неблагоприятны для обогащения коллоидные и мета­коллоидные текстуры и структуры, текстуры пористые, трещинова­тые, порошковатые, обусловливающие переизмельчение руд и ошламование. В окисленных рудах распространены сложные для традиционного обогащения коррозионные микротекстуры — нитеобразная, сетчатая, каемочная, реликтовая, а также пористая ячеистая, кавернозная, порошковатая. Рыхлые руды также плохо обогащаются. Извлечение марганца в концентраты в среднем со­ставляет.75%. Более половины потерь представлены тонкими шламами, причем из них 60 % составляют вторичные шламы, об­разованные в процессе дробления, измельчения и истирания при промывке промпродуктов [11].