Марганцевые руды

Главными источниками добычи марганца являются месторождения связанные с корами выветривания, марганцовистые железные шляпы и осадочные марганцевые руды.

Накопление марганца происходит в шельфовых морях, а также в процессе поствулканической гидротермальной деятельности.

На Северном и Среднем Урале известны богатые руды, связанные с гранатовыми скарнами. На Среднем Урале богатые скопления дают конкреционные и секреционные руды, а также марганцовистые желез­няки, накопленные в карстовых впадинах.

В метаморфизованных вулканогенных толщах промышленный интерес могут иметь скопления марганцовистых силикатов (родонита, пьемонтита, марганцовистых гранатов, родохрозита), которые пространственно связаны с яшмами, кремнистыми сланцами и кварцитами. За счёт таких скоплений в зоне выветривания возникают марганцовистые бурые железняки.

Марганцевые руды содержат значительные концентрации железа, фосфора и отличаются большими концентрациями микроэлементов – Ni, Со, Сu, V, Mo, W, Pb, Zn, Ga. Фосфор является вредной примесью в марганцевых рудах. Основным носителем фосфора являются фосфаты кальция группы апатита и фосфорсодержащий ферриглауконит. Фосфатные образования рассеяны также в глинистой примеси окисленных марганцевых руд.

Минералы марганца

Браунит 3(Mn, Fe)₂O₃ относится к тетрагональной сингонии, его кристаллы имеют октаэдрический габитус, цвет серовато-чёрный, коричнево-чёрный. Тонкорастёртый порошок слабомагнитный и имеет коричневатый цвет. Браунит накапливается в контактово-метасоматических и регионально-метаморфизованных осадочных месторождениях и в низкотемпературных гидротермальных жилах в виде чёрных или бурых зернистых, сплошных плотных или натёчных масс со смолистым или полуметаллическим блеском. Примесь железа в брауните достигает 10 % В восстановительных условиях браунит переходит в гаусманит, а в зоне окисления – в псиломелан и пиролюзит.

Под микроскопом в отраженном свете браунит серый с буроватым или коричневатым оттенком (похож по цвету на магнетит). R=18 %. Микротвёрдость 584–605 кгс/мм². Слабо анизотропный, но в иммерсии и сильном освещении проявляет заметную анизотропию с цветным эффектом в тёмно-серых и серовато-синих тонах. Внутренние рефлексы наблюдаются редко (тёмно-бурые, тёмно-коричневые). Стандартные ре­активы на браунит не действуют.

Гаусманит Мn₃O₄ относится к тетрагональной сингонии и пред­ставлен в рудах агрегатами идиоморфных полупрозрачных зёрен, цвет чёрный, черта коричневатая или красновато-бурая, блеск сильный ал­мазный или полуметаллический. Встречается в виде чёрных землистых скоплений. Немагнитный.

В отраженном свете гаусманит серовато-белый со слабым голубо­ватым отливом. Полируется хорошо. R=17 %. Микротвёрдость 541–613 кгс/мм². При скрещенных николях наблюдаются отдельные зёрна с полисинтетическими двойниками, похожими на двойники плагиоклазов. Характерны яркие эффекты анизотропии (желто-серые до желто-коричневых при диагональных сечениях зёрен). Имеет внутренние реф­лексы красновато-бурого или кроваво-красного цвета.

Гаусманит тускнеет от паров HNO₃, а от действия НСl полирован­ная поверхность становится коричневатой (но может и не изменяться).

Манганит МnО₂ • Мn(ОН)₂ принадлежит к моноклинной сингонии и встречается обычно в виде длинных или короткопризматических кристаллов, пучкообразных агрегатов, игольчатых скоплений и тонкозернистых и натечных агрегатов чёрного или чёрно-коричневого цвета со смоляным блеском. Черта шоколадного цвета. Блеск полуметалличе­ский. Образуется при низких температурах, встречается в гидротер­мальных, эксгаляционно-осадочных и в осадочных месторождениях. В зоне выветривания не устойчив и замещается пиролюзитом.

В отраженном свете серовато-белый с коричневатым оттенком (R = 13–18 %), двуотражает (тёмно-серый с коричневым оттенком, темный с оливковым оттенком, светло-серовато-коричневый). Яркие эффекты анизотропии серовато-синего, серовато-желтого цвета. Стандартными реактивами не травится, от паров HF наблюдается слабое травление по границам зёрен.

Пиролюзит – это собирательное название кристаллических и зем­листых, сажистых скоплений МnO₂.

Кристаллические скопления (полианит) наблюдаются в виде стально-серых призматических кристаллов, радиально-лучистых агрегатов, иногда синеватой побежалостью на гранях. Кроме того, развиты колломорфныс агрегаты или сажистые скопления. Слабый проводник электричества.

В отраженном свете полионит серый с буроватым или кремовым желтоватым оттенком, розовато-белый (R = 30–41 %), отчётливо двуот-ражает (белый со слабым серым оттенком до слабо синеватого, причем в иммерсии эффект двуотражения усиливается), что зависит от степени кристалличности, а кристаллические разности серо-белые с желто-кремовым оттенком. Рельеф IV группы. Полионит отличается от других минералов марганца более высокой отражательной способностью, от­сутствием внутренних рефлексов и высокой твердостью.

Полируется пиролюзит очень плохо и неоднородно. Сажистый пиролюзит не полируется. Кристаллические разности сильно анизотропны (жёлто-оранжевый эффект анизотропии, в иммерсии розово-белый, коричнево-розовый). Среднее значение микротвёрдости пиролюзита 220 кгс/ мм².

Растворяется в НСl с выделением хлора. От действия реактива H₂O₂ + H₂SO₄ полированная поверхность пиролюзита неоднородно окрашивается в черный цвет. Капля Н₂О₂ на полированной поверхности сильно вскипает, но поверхность от действия этого реактива не окрашивается.

Псиломелан – это смесь оксидов и гидроксидов марганца в виде натечных или землистых агрегатов. Псиломелан – собирательное на­звание ряда минералов (среди них криптомелан, коронадит, голландит, романешит).

Обычно псиломелан образует колломорфные и радиально-лучистые агрегаты, сажистые скопления, он имеет экзогенное происхождение. Характерны натечные коллоидные гладкие агрегаты, а также шаровидные конкреции и дендриты. Слабый проводник электричества.

В отраженном свете псиломелан серо-белый, светлее сфалерита, и более серый, чем галенит, а совместно с пиролюзитом имеет голубоватый оттенок. R=24–31 %. Заметно двуотражает (серо-белый до синеватого). Рельеф VI группы. Полируется хорошо и при полировке обычно выявляется его полосчатое внутреннее строение. Микротвёрдость 503–627 кгс/мм².

Внутренние рефлексы у псиломелана бурые и очень редко наблю­даются с кедровой масляной иммерсией.

Травится НСl (быстро темнеет), HNO₃ не действует или полированная поверхность слабо буреет. Другие стандартные реактивы на псиломелан не действуют. От действия Н₂O₂ происходит сильное вскипание без травления. От царской водки вскипает и буреет.