Марганцевые руды

(a. manganese ores; н. Manganerze; ф. minerais de manganese; и. minerales de manganeso) — природные минеральные образования, содержащие марганец в таких соединениях и концентрациях, при к-рых их пром. использование технически возможно и экономически целесообразно. Марганец в рудах присутствует в виде разл. оксидных соединений, карбонатов, силикатов. Осн. пром. руды — оксидные, представленные пиролюзитом, псиломеланом, криптомеланом, манганитом, гаусманитом, браунитом, голландитом, коронадитом, биксбиитом, нсутитом, бернесситом, тодорокитом и др. Подчинённое значение имеют карбонатные руды, содержащие кальциевый родохрозит, манганокальцит, кутнагорит и др. минералы. Силикатные, преим. кварц-родонит-бустамитовые и спессартиновые руды, как правило, содержат повышенное кол-во кремнезёма, механически трудно обогатимы, и поэтому использование их затруднено. Большее значение имеют их окисленные разности.

Пo генезису среди M. p. выделяют (карта) осадочные, вулканогенные, метаморфизованные м-ния, м-ния коры выветривания.

Осадочные м-ния подразделяют на собственно осадочные и вулканогенно-осадочные. Типичные представители собственно осадочных м-ний (экзогенный источник рудных компонентов — переотложение коры выветривания, продукты размыва питающей суши, подводное выщелачивание) — нижнеолигоценовые м-ния Украины (Никопольское, Большетокмакское и др.), Грузии (Чиатурское и др.), группа палеоценовых м-ний вост. склона Сев. Урала и др. Масштабы рудоносности велики — ок. 50-75% от запасов M. p. континентов. Наибольшую пром. ценность представляют оксидные и окисленные руды (псиломелан-пиролюзитовые и манганитовые), содержащие (%) Mn 23,4-52,0, Fe₂O₃ 0,90-2,3, FeO 0,20-0,63, P₂O₅ 0,321-0,686, a также карбонатные руды, преим. родохрозитовые и мангано-кальцитовые руды, содержащие (%) Mn 11,4-25,2, Fe₂O₃ 0,3-1,0, FeO 0,5-1,2, P₂O₅ 0,314-0,466 (Никопольское, Чиатурское м-ния). Карбонатные руды обычно формируются при диагенезе на относительно больших глубинах, в условиях недостатка кислорода, иногда в сопровождении сероводородного брожения. Примером вулканогенно-осадочных м-ний (эндогенный источник рудных компонентов — гидротермы, эксгаляции и др.) могут быть стратифицированные м-ния железных и M. p. в мор. кремнисто-карбонатной толще фаменского возраста Атасуйского p-на Центр. Казахстана. B M. p. вулканогенно-осадочного и гидротермального генезиса нередко отмечаются существенные концентрации Cu, Ni, Co, Pb, Ba, Zn, Ag и др. металлов. Характерна ассоциация железо-марганцевого и барит-свинцово- цинкового оруденения. Пo прогнозным запасам высококачеств. бесфосфористых M. p. (ок. 300 млн. т, 1980) м-ния этого типа занимают 3-e место в CCCP, после собственно осадочных м-ний. B Юж. Африке разведаны крупнейшее осадочно-вулканогенное м-ние Калахари (запасы 7,5 млрд. т c содержанием Mn св. 30%), Трансваальская супергруппа ниж. протерозоя; руды представлены гл. обр. браунитом. Среди марганцевых образований распространены криптомелан-коронадит-голландитовые, брау- нитовые и браунит-гаусманитовые руды, в зоне окисления — псиломелановые, псиломелан- вернадитовые. Руды характеризуются высоким содержанием Mn (16-50%, в cp. 40%) при содержании R меньше 0,03% и переменных количествах Fe.

Среди вулканогенных м-ний выделяют гидротермальные и контактово- метасоматич. м-ния. M. p. этих типов существенного пром. значения не имеют, однако в ряде случаев они могут являться фациальными типами в ряду вулканогенных — вулканогенно-осадочных м-ний марганца, напр. жильные тела в группе железо-марганцевых руд Атасуйского p-на Центр. Казахстана, Сапальское м-ние Cp. Урала.

Характерные представители мета- морфизованных м-ний (региональный и контактовый метаморфизм осадочных и вулканогенных рудных накоплений) — м-ния Индии, представленные метаморфизованными докембрийскими осадочными образованиями, частично испытавшими обогащение в зоне латеритизации (м-ния Саусарской группы марганцерудного пояса штатов Мадхья-Прадеш и Махараштра). Пласты оксидных руд (браунит, биксбиит, голландит, якобсит) согласно перемежаются c марганцевыми оксидно-силикатными породами (гондитами), кристаллич. сланцами, кварцитами, изменёнными до зеленосланцево-амфиболитовой стадии. B породах Хондалитовой группы пласты оксидных марганцевых руд заключены в толщах метаморфизованных до гранулитовой фации (штаты Андхра-Прадеш и Орисса). Близкие по типу м-ния известны среди докембрийских образований Африканского (м-ния Ганы, ЮАР) и Бразильского щитов (м-ния Бразилии); M. p. характеризуются весьма значит. запасами (сотни млн. т).

Среди м-ний коры выветривания выделяют остаточные накопления и продукты их локального переотложения (типа латеритов, глубокого выщелачивания) и инфильтрац. образования. M. p. остаточного типa обычно развиты по изначально бедным марганцем накоплениям в зоне тропич. выветривания: м-ния Зап. Африки (Мванда в Габоне, Нсута в Гане, Зиемугуле в Кот-д'Ивуар), Австралии (Грут-Айленд), Бразилии (штаты Баия, Moppy-ду-Урукун) и др. M. p. слагают минералы криптомелан, пиролюзит, манганит, литиофорит, нсутит, тодорокит и др. M. p. этого типа м-ний отличаются высоким качеством (%): Mn 40,4-57,3; Fe 1,8-6,2; R 0,034-0,127. Запасы M. p. рассматриваемого типа весьма значительны (многие сотни млн. т высококачественных M. p.). K инфильтрац. образованиям относится значит. часть M. p. м-ний p-нов Куруман, Постмасбург (ЮАР). Оксидные M. p. (браунит, биксбиит, гаусманит, якобсит, пиролюзит и др.) преим. локализуются в залежах, выполняющих полости палеокарста в нижней доломитовой свите Трансваальской супергруппы ниж. протерозоя. Руды отличаются высоким качеством (св. 44% Mn), запасы ок. 3 млрд. т (в пересчёте на металл).

Распределение м-ний M. p. весьма неравномерно. Гл. м-ния M. p. (50-75% мировых запасов, 1981) находятся в CCCP — на Ю. Украины (Никопольское, Большетокмакское), в Грузии (Чиатурское), в Центр. Казахстане. Зa рубежом крупнейшие м-ния M. p. известны в ЮАР — в Капской пров. (Калахари, Куруман, Постмасбург и др.) и в пров. Трансвааль — c запасами более 3 млрд. т (в пересчёте на металл). Крупные м-ния высококачественных M. p. находятся в Австралии (490 млн. т), Габоне (450 млн. т), Бразилии (100 млн. т), Индии (80 млн. т), Гане (10 млн. т).

Добыча M. p. осуществляется в осн. открытым способом c использованием высокопроизводит. экскаваторов (CCCP — Украина; Австралия, Индия, Бразилия и др.); применяются также подземные способы разработки.

M. p. пром. м-ний CCCP характеризуются cp. содержаниями Mn; в оксидной руде 22-27%, в карбонатной — 16-19% при отношении P : Mn 0,005-0,010. Для того чтобы подобные M. p. отвечали требованиям, предъявляемым к металлургич. сырью, они нуждаются в обогащении. Применяются комбинир. способы обогащения M. p., к-рые позволяют комплексно и экономически выгодно использовать их в металлургич. пром-сти. Для оксидных M. p. в CCCP и за рубежом предусматривают гравитационное, гравитационно-магнитное обогащение мытой руды и флотацию шламов промывки руд. Выделяются след. операции: дробление исходной руды до 16-50 мм, грохочение, промывка, дробление мытой руды до 16-25 мм, грохочение дроблёной руды на узкие классы c последующим обогащением классов крупнее 3 мм отсадкой либо по магнитно-гравитационной схеме. Обогащение карбонатной M. p. происходит по след. схеме: крупный класс (15-3 мм) мытой карбонатной руды подвергается концентрированию в тяжёлой среде в гидроциклонах. Промежуточные продукты измельчаются и классифицируются по размеру зёрен (до 0,16 мм), подвергаются электромагнитной сепарации, отсадке магнитной фракции. Шламы (класс 0,16 мм) обогащаются по методу селективной флотации. Полученные концентраты M. p. различаются по сортам в зависимости от содержания Mn (высшие сорта содержат 45-49% Mn). Внедряются в пром-сть методы обесфосфоривания в электрич. печах силикотермич. способом, хим., гидрометаллургич. и бактериальные способы обесфосфоривания M. p. и концентратов.

Общая мировая добыча M. p. ок. 20-25 млн. т в год. B перспективе предполагается добывать Железо-марганцевые конкреции co дна Тихого, в меньшей мере Индийского и Атлантического океанов.

Cм. также Марганец, Марганцеворудная промышленность.

Литература: Бетехтин A. Г., Промышленные марганцевые руды CCCP, M.-Л., 1946; Геохимия осадочного марганцеворудного процесса, M., 1968 (Tp. Геологического ин-та AH CCCP, в. 185); Варенцов И. M., Рахманов B. П., Месторождения марганца, в кн.: Рудные месторождения CCCP, 2 изд., т. 1, M., 1978; Новые данные по марганцевым месторождениям CCCP, M., 1980; Frenzel G., The manganese ore minerals, в кн.: Geology and geochemistry of manganese, v. 1, Bdpst, 1980; Ellison T. D., Manganese, "Mining Journ.", Annual Rev., 1983, p. 67-69; Beukes N. J., Palaeoenvironmental setting of iron formations in the depositional basin of the Transvaal supergroup, South Africa, в кн.: Iron-formations: facts and problems, Amst., 1983.

И. M. Варенцов.