پایان نامه بررسی کانه آرایی کانسنگ منگنز

تعداد صفحات: ۹۱ | قابل ویرایش

فهرست:

فصل اول: زمین شناسی

• مقدمه

• کانی شناسی

• کاربردهای منگنز

• چرخه منگنز

۱-۴- منشأ و انواع کانسارها

۲-۵- گرهک های منگنز در اعماق اقیانوسها

۶-نحوه رسوب گذاری و جدایش منگنز و آهن از یکدیگر

۱-۷- شرایط رسوب گذاری

۲-۷- دریاچه و لجن زارها

۳-۷- حوضه های باتلاقی

۴-۷- تشکیل کانسارهای منگنز در محیط های دریائی

۸-تمرکز کانسارهای منگنز برجا

۹- منابع تشکیل کانه های منگنز

۱۰- طریقه تشکیل کانسارهای منگنز نوع برجا

۱۱- توزیع و طبقه بندی کانسارهای منگنز

۱۲- تولید و توزیع منگنز

فصل دوم: گزارش پر عیارسازی منگنز رایج

• مقدمه

• روشهای کانه آرایی منگنز

• مطالعات کانی شناسی

۱-۳- مطالعات کانی شناسی توسط اشعه ایکس

۲-۳- مطالعات کانی شناسی توسط میکروسکوپ

• تجزیه کامل نمونه اولیه

• تجزیه سرندی

• آزمایش با جیک

• آزمایش سایش

• آزمایش با میز لرزان

۱-۸- آزمایشات میز روی نمونه اولیه ۱۸- مش شده

۲-۸- آزمایش میز روی نمونه اولیه ۲۰- مش شده

۳-۸- آزمایش میز روی نمونه اولیه ۲۵^۰ مش شده

• آزمایشات با جدا کننده ثقلی MGS

• جدایش با جداکننده مغناطیسی خشک روی نمونه اولیه ۲۰۰+۲۰- مش شده

• نتایج آزمایشات میز و مغناطیس در یک نگاه

• تجزیه و تحلیل داده های آزمایش

۱-۱۲-روش تعیین عیار MnO و SiO_۲ در نمونه های آزمایشی

۲-۱۲-بررسی تغییرات درصد وزنی – عیار در محصولات ثقلی و مغناطیسی

• نتیجه گیری کلی و ارائه فلوشیت عملیات

فصل سوم: گزارش پر عیارسازی منگنز معدن ونارچ

• شرح عملیات

• آزمایشات جیک

• آزمایشات میز

• فلوشیت عملیات انجام شده

• نتیجه گیری کلی

فصل چهارم: نتیجه گیری و مقایسه در نوع پر عیارسازی

مقدمه

با رشد فزآینده صنایع نوپای کشورمان، نیاز به تهیه مواد خام از منابع داخلی افزایش چشمگیری می یابد. در این راستا اکتشافات مواد معدنی می تواند نقش عمده ای در بازسازی و پیشرفت نوین صنایع ایران زمین داشته باشد.

منگنز از جمله فلزاتی است که اکتشاف آن جزو طرحهای اولویت دار قرار دارد. زیرا کاربرد وسیع آن در صنایع فولاد، شیمیائی، باطری سازی، شیشه، سرامیک، کود، رنگرزی و رنگسازی و موارد دیگر بر کسی پوشیده نمی باشد.

با اجرای طرحهای اکتشافی که توسط ارگانهای ذیربط صورت گرفته، و کماکان نیز با شتاب و آهنگ بیشتری در حال انجام می باشد. اخبار امیدوار کننده ای از پیدایش کانسارهای متعدد منگنز تقریباً‌ در تمامی استانهای کشورمان به گوش می رسد با جمع بندی دانسته ها و مطالعات اکتشافی اخیر کانسارهای متعدد منگنز اما در مقیاس کوچک در ایران شناسائی شده است.

علیرغم اینکه رخداد کانسارهای منگنز نوع رسوبی با ذخائر عظیم مانند کانسارهای منگنز تیپ چیاتوری و نیکوپول روسیه و دیگر ذخائر مشابه تاکنون در کشورمان کشف نشده، اما خوشبختانه کانسارهای کوچک و متعدد غنی شده منگنز که وجود آن در بسیاری از مناطق ایران خصوصاً در زونهای آمیزه رنگین و در باریکه های تکتونیکی به اثبات رسیده که مجموعاً می تواند، حیات تازه ای به صنایع وابسته به این فلز استراتژیک ببخشد.

منگنز

منگنز یکی از مهمترین فلزات برای فروآلیاژها بحساب می آید. منگنز نه تنها برای ساخت فولادهای با منگنز بالا ضروری می باشد. بلکه اغلب یک فلز بدون جانشین و لازمه برای ساختن تمام فولادهای کربن دار است. برای تولید هر تن فولاد مقدار ۱۳ تا ۲۰ پوند منگنز نیاز می باشد. حدود ۹۵ درصد منگنز تولید شده در صنعت متالورژی بکار می رود.

و مقدار کمی از آن برای ساخت دیگر آلیاژها مانند بعضی از برنزها استفاده می گردد.

مهمترین و اصلی ترین هدف کاربرد منگنز در ساخت فولاد، اکسیژن و گوگردزدائی از آن می باشد. زیرا منگنز همانند یک فیلتر عمل می کند بطوریکه محصول نهائی بصورت فلز بی عیب و سالم بدست می آید.

از کانسنگی که شامل حداقل عیار ۴۶ درصد منگنز است می توان فرومنگنز با عیار ۸۰ درصد منگنز و ۱۵ تا ۱۸ درصد آهن تولید نمود. همچنین منگنز در ساخت آلیاژ اشپیلایزن (۲۰ درصد منگنز، مابقی آهن) نقش اساسی را ایفاء می کند.

کانسنگ منگنز با خلوص زیاد به جهت ساخت باطری های خشک و دیگر صنایع از جمله شیشه سازی، رنگسازی، رنگ دانه ها، رنگرزی و کودها استفاده می شود.

منگنز در صنعت فولاد به جهت سفتی و استحکام دادن به محصولات آن از جمله ورقه های فولادی، آرماتورها، چرخهای ماشین، سوزنهای راه آهن، صندوقهای نسوز، سنگ شکن ها، دستگاههای برش و آسیاب، ماشین ابزار، چرخ دنده ها، اسکلت فلزی، پلهای فلزی و خیلی موارد دیگر کاربرد دارد.

کاربردهای منگنز

منگنز از فلزاتی است که به علت دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب، کاربردهای متنوعی در صنایع یافته است. حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد از تولید جهانی این ماده معدنی در متالورژی فولادهای معمولی ریخته گریها و ساخت فروآلیاژهای مختلف به کار می رود ۵ الی ۱۰ درصد باقیمانده از تولید جهانی این ماده معدنی نیز در صنایع باتری سازی و در صنایع شیمیایی (رنگ آمیزی – صنایع شیشه، صنایع کشاورزی تصفیه آب) مورد استفاده قرار می گیرد.

در ایران علاوه بر سنگ منگنز مور استفاده در صنایع فولادسازی، مقداری سنگ پرعیار نیز جهت ماده اولیه کارخانجات فروآلیاژ سازی نیاز می باشد.

چرخه منگنز

ذخائر منگنز ممکن است بصورت فرعی به همراه ماده معدنی آهن و یا بطور جداگانه از آهن ذخائر منگنز رسوبی را تشکیل دهند.

اکسیدهای آهن در محیط PH پائین تری (در محیط احیاء تر از محیط رسوبی منگنز) نسبت به اکسیدهای منگنز رسوب می کنند. بنابراین آهن و منگنز بدین ترتیب از یکدیگر جدا می گردند. (به احتمال زیاد در محیطی با PH یکسان در حد اشباع رسوب می کند) اما در پاره ای موارد نیز چنین نمی شود.

در محیط های خنثی رسوب گذاری آهن و منگنز بصورت کربنات همزمان صورت می گیرد. همچنین جدایش منگنز و آهن تحت شرایط اکسیداسیون انجام می پذیرد.

زیرا رسوب گذاری اکسید و هیدروکسیدهای آهن در درجه اکسیداسیون پایین تری (EH) در مقایسه با ترکیبات منگنزدار در محیط هائی با PH یکسان رخ می دهد.

ذخائر بزرگ منگنز رسوبی گزارش شده نسبتاً کم اما مهم تر از دیگر ذخائر منگنز اکتشاف شده می باشد. ولی کانسارهای فوق الذکر از لحاظ تعداد و میزان ذخیره کم و کوچکتر از ذخائر آهن رسوبی است.

رسوب گذاری سنگ منگنز به اشکال کربنات یا اکسیدی می تواند در دریاچه ها،‌ باتلاقها و دریاها رخ دهد. و آهن نیز به موازات منگنز تحت شرایط یاد شده تشکیل شود. اما تفاوت این دو در دجه اکسیداسیون و شکل اکسیدهای آن است. اگرچه اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن در طبیعت بطور کامل ناشناخته می باشند.

منشاء و انواع کانسارهای منگنز

منگنز با چهار ظرفیت ۲+ ، ۳+ ، ۴+ و ۶+ در طبیعت وجود دارد. که منگنز دو ظرفیتی آمادگی جایگزینی با عناصر کلسیم و آهن دو ظرفیتی را دارد. به همین علت عموماً منگنز به همراه این عناصر دیده می شود.

منگنز دو ظرفیتی در محیط های احیاء یا نزدیک به خنثی شرایط مساعدی برای محلول شدن را دارد. اما تمرکز آن زمانی صورت می گیرد که نیروی احیاء کنندگی افزایش یابد. در محیط های فوق اکسیدان منگنز با ظرفیت بیشتر تشکیل می شود و نسبتاً نامحلول است.

اکثر ترکیبات محلول آهن که در طبیعت یافت می شوند از ترکیبات منگنز دو ظرفیتی کم محلول تر می باشند.

آهن عموماً قبل از منگنز رسوب گذاری می نماید. زیرا یون های آهن زودتر از یون های منگنز راسب می گردند.

شرایط و مراحل رسوب گذاری نیز در جدایش آهن و منگنز مؤثر می باشد. مگر اینکه نسبت آهن به منگنز بطور غیرعادی افزایش یابد.

هردو پارامترهای رسوب گذاری و غنی شدن در پیدایش کانسارهای منگنز مؤثر می باشد.

منابع:

1. برگردان کتاب زمین شناسی اقتصادی (بخش منگنز) – بهروز برنا – دفتر شرکت تأمین سنگ منگنز فولاد ایران – ۱۳۷۰.
2. گزارش پرعیارسازی منگنز معدن ایج در مقیاس آزمایشگاهی – سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، مدیریت کانه آرایی و فرآوری – احمد امینی، غلامرضا ملاطاهری، علیرضا رئیسی، ۱۳۸۱.
3. گزارش عملیات کانه آرایی منگنز معدن ونارج قم در مقیاس نیمه صنعتی – سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، مدیریت کانه آرایی و فرآوری مواد معدنی، علیرضا رئیسی و غلامرضا ملاطاهری، ۱۳۷۸.