Марганцевые руды. 
Геология

Марганцевые руды используются в основном в производстве ферросплавов для раскисления сталей при плавке, электролитического и металлургического марганца, а также диоксида марганца для изготовления сухих батарей. Расход марганца на 1 т стали составляет 6—7 кг.

Мировые запасы марганцевых руд составляют более 6,3 млрд г. Из них на ЮАР приходится 3 млрд т, на Украину — 2,5 млрд т; добыча достигает 20 млн т в год. Цена марганцевой руды за рубежом равна 6,5—7,5 долл, за единицу содержания Мп, цена Мп — 3400 долл, за 1 т (БИКИ от 31.03.2011).

Основными марганецсодержащими минералами, входящими в состав руд, являются: пиролюзит Мп,()., (69,5%), манганит МпО, • Мп (ОН)₂ (62,5%), псиломелан wMnO • Мп0₂? «II, О (45—60%), родохрозит МпСО.^ (47,8%), манганокальцит (7—25%), родонит MnCa (Si0₁) (32—41%).

Но минеральному составу выделяют марганцевые оксидные, карбонатно-оксидные и оксидные железо-марганцевые руды. Для производства ферромарганца используют руды и концентраты, содержащие марганца более 50% (отношение Мп / Fe — не менее 6—7), кремнезема — до 9%, фосфора — до 0,2%.

Сорта металлургических руд и концентратов характеризуются следующим содержанием: марганец — 30—50% (Mn/Fe — 3—10); кремнезем — 3,5—9%; фосфор — 0,14— 0,20%.

Большая часть марганцевых руд после удаления из них песчано-глинистых частиц с помощью дробления и промывки подвергается гравитационному, магнитному или флотационному способу обогащения с получением концентратов.

Содержание марганца в оксидных и оксидно-карбонатных рудах должно составлять не менее 17%, а минимальное содержание марганца в мытой руде — 25%.

Промышленные типы месторождений марганцевых руд относятся к разнообразным генетическим группам. Однако основная доля запасов и добычи марганцевых руд приходится на осадочные месторождения, включая вулканогенноосадочные, и коры выветривания. Перспективным, но пока потенциальным промышленным типом являются современные железо-марганцевые конкреции дна океанов. Метаморфогенные месторождения марганца железисто-кремнистой формации (гондиты) также перспективны для широкого промышленного освоения в Индии, Бразилии и других странах.

Осадочные месторождения являются практически единственным источником добычи марганцевых руд в странах СНГ. Они подразделяются на родохрозит-гидроксидные песчано-глинистой и карбонатной формаций. Кроме того, выделяют вулканогенно-осадочную группу марганцевых месторождений с низким качеством руд.

В родохрозит-гидроксидпых месторождениях песчаноглинистой формации сосредоточено 85% балансовых запасов марганцевых руд стран СНГ. Месторождения этой формации развиты па кристаллических основаниях платформ и на отдельно устойчивых участках складчатых областей. Сложены они преимущественно терригенным материалом кварц-глаукопитового состава. К этой формации относят месторождения Южно-Украинского и Грузинского олигоценовых марганцеворудных бассейнов, палеоценовые месторождения Северного Урала и др.

В Южно-Украинском бассейне, заключающем более 70% мировых запасов руд марганца, выявлено пять обособленных марганцеворудных площадей (Западнои ВосточноНикопольская, Больше-Токмакская, Криворожская и междуречье Днепр-Ингулец), распространенных па кристаллическом ложе Украинского кристаллического щита со слабым наклоном, погружающимся в направлении к Черному морю. Эти площади располагаются в полосе шириной 25 км, вытянутой на 250 км в широтном направлении. С севера на юг здесь установлены три рудные подзоны оксидных, оксидно-карбонатных и карбонатных марганцевых руд.

В разрезе марганценосного пласта средней мощностью 2,0—3,5 м отмечается перемежаемость рудных прослоев с песчано-алеврито-глинистыми осадками. Среднее содержание марганца в массе пласта составляет 15—25%.

Уникальные месторождения этой полосы (Никопольское и Больше-Токмакское) имеют сходные черты геологического строения, морфологии марганценосного пласта и вещественного состава руд. В их разрезах выявлены подрудные марганцевые и надрудные отложения, залегающие на породах докембрийского кристаллического основания. На БолынеТокмакском месторождении подрудные отложения представлены каолинизированными продуктами древнего выветривания, эоценовыми песками и глинами (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Схематический разрез БольшеТокмакского марганцевого месторождения (но В. Я. Грязнову, Ю. Я. Седину):

• 1 — граниты, гнейсы, магматиты; 2 — докембрийские кристаллические сланцы; 3 — каолиновые породы;
• 4 — углистые пески и глины эоцена; 5 — глинистые пески; 6—9 — олигоценовые образования (6 — карбонатные руды,
• 7— смешанные руды, 8 — оксидные руды, 9 — глины);
• 10 — глины и пески среднего миоцена; 11 — глины и известняки верхнего миоцена; 12 — пески, глины, известняки плиоцена;
• 13 — плиоценчетвертичные красно-бурые глины; 14 — аллювий; 15 — лессы и суглинки

Рудный пласт имеет зональное строение: к югу, погружаясь на глубину, оксидные руды сменяются оксидно-карбонатными, затем — карбонатными, фациально переходящими в безрудные глины.

В оксидных рудах содержание следующее: марганец — 30%; железо — 2—24%; кремнезем — около 30%. Основными минералами являются пиролюзит, манганит и другие гидроксиды марганца.

Карбонатные руды преимущественно сложены конкрециями родохрозита и имеют состав: марганец — 10—30%; кремнезем — 10—50%. Надрудные отложения представлены глауконитовыми глинами олигоцена, трансгрессивно залегающими на них глинами, известняками и песками неогена, а также четвертичными аллювиальными и лессовидными образованиями. Текстуры руд обычно пизолитовые и конкреционные в общей песчано-глинистой массе, реже массивные. Пизолиты — это крупные оолиты с размером марганцовистых шаровидных образований более 2 мм.

По сложности геологического строения месторождения марганцевых руд соответствуют 1-, 2- и 3-й группам классификации ГКЗ. Месторождения 1-й группы (Никопольское, Больше-Токмакское) представлены весьма крупными пластообразными горизонтальными или слабонаклонными залежами простого строения. Скважины располагаются по квадратной сети со сторонами 100×150 м для категории А, 200 х 300 м для категории В, 600×600 м для категории С_у Месторождения 2-й группы (Чиатурское) характеризуются сложным строением. Месторождения 3-й группы по запасом и добыче имеют подчиненное значение.

В рудах определяют содержание Mn, Fe, SiO._;, Al₂O_s, CaO, P₂0₅ для проб с концентрациями Mn > 22%. Величина Р_тах составляет 1,2%.