کانه آرایی و بررسی کانسنگ منگنز

بخشی از فهرست مطالب پروژه کانه آرایی و بررسی کانسنگ منگنز
فصل اول: زمین شناسی
۱-    مقدمه
۲-    کانی شناسی
۳-    کاربردهای منگنز
۴-    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
۱-    مقدمه
۲-    روشهای کانه آرایی منگنز
۳-    مطالعات کانی شناسی
۱-۳- مطالعات کانی شناسی توسط اشعه ایکس
۲-۳- مطالعات کانی شناسی توسط میکروسکوپ
۴-    تجزیه کامل نمونه اولیه
۵-    تجزیه سرندی
۶-    آزمایش با جیک
۷-    آزمایش سایش
۸-    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 ۲۵۰ مش شده
۹-    آزمایشات با جدا کننده ثقلی MGS
۱۰-    جدایش با جداکننده مغناطیسی خشک روی نمونه اولیه ۲۰۰+۲۰- مش شده
۱۱-    نتایج آزمایشات میز و مغناطیس در یک نگاه
۱۲-    تجزیه و تحلیل داده های آزمایش
۱-۱۲-روش تعیین عیار MnO و SiO2 در نمونه های آزمایشی
۲-۱۲-بررسی تغییرات درصد وزنی – عیار در محصولات ثقلی و مغناطیسی
۱۳-    نتیجه گیری کلی و ارائه فلوشیت عملیات
فصل سوم: گزارش پر عیارسازی منگنز معدن ونارچ
۱-    شرح عملیات
۲-    آزمایشات جیک
۳-    آزمایشات میز
۴-    فلوشیت عملیات انجام شده
۵-    نتیجه گیری کلی
فصل چهارم: نتیجه گیری و مقایسه در نوع پر عیارسازی

۱-    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.
۲-کانی شناسی منگنز (۲ و ۱)
منگنز در بسیاری از کانیهای موجود در پوسته زمین وجود دارد و تاکنون بیش از ۳۰۰ کانی حاوی منگنز شناخته شده است، اما تعداد کانیهای منگنزدار که دارای ارزش اقتصادی می باشد کمتر از ۱۲ کانی است. جدول شماره ۱ ترکیب شیمیایی Mn موجود در برخی از کانی های مهم منگنز را نشان می دهد.
جدول (۱
۳- کاربردهای منگنز (۲)
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.
۴- 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. اما ترکیبات هم ظرفیت منگنز بصورت کانی های مشخص بخوبی قابل شناسائی است.
منگانیت به فرمول شیمیائی Mn2O3 , H2O و هوسمانیت به فرمول شیمیائی Mn3O4 نقطه مقابل گوتیت و منیتیت می باشد. اما منگنز بصورت دی اکسید (MnO2) که عمده ترین کانی منگنزدار است، مانند کانه های یاد شده نقطه مقابلی در ترکیبات آهن دار ندارد.
کانسارهای نوع دریائی منگنز عمدتاً بشکل دی اکسید در داخل رسوبات عمیق دریاها و آبهای کم عمق تشکیل می گردند. این کانسارها بصورت گرهک هائی بشکل مواد رنگی و پوشش های سطحی بر روی فسیل ها بطور گسترده پخش می باشند.
به عقیده هوت (HEWETT) مقادیر فراوانی از این گرهک ها در نواحی اقیانوسی غالباً در زیر رسوبات کم ضخامت انباشته شده است.
گرهک های منگنزدار که در آبهای عمیق تشکیل می شوند، از نظر اقتصادی بسیار مهم می باشند. هوت نتیجه گیری می کند که اغلب کانسارهای منگنز استراتیفورم جهان حاصل از محلولهای گرمابی با درجه حرارت کم هستند که از اعماق زمین و کانونهای فعال آتشفشانی نشأت می گیرند. در این ذخائر میزان آهن بدلیل هواخوردگی سنگهای قاره ای بسیار ناچیز می باشند.
در نزدیکی سواحل، رسوبات آهن و ذرات ریزاکسید منگنز یا ژلهای بیوکربناتی و اکسیدهای دیگر و کربناتها و یا هر دو فلز آهن و منگنز رسوب می نماید. شکل این اکسیدها بصورت تخم ماهی یا االیتیک عمدتاً بصورت کانه های پیلوملان و پیرولوزیت است. به همراه کانه های یاد شده فسیل های دریائی نیز یافت می شوند که این مطلب منشأ دریایی بودن منگنز را تأیید می کند. سنگهای دربرگیرنده ماده معدنی عموماً شیل و آهک و مقدار کمی هم ماسه سنگ می باشد.
۱-۵منشاء 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.
کانسارهای منگنز اولیه ممکن است به سه گونه دسته بندی گردند:
۱-    رسوبی (شامل گرهک های کف دریاها)
۲-    ولکانوژن (با منشاء آتشفشانی)
۳-    گرمایی (هیدروترمالی)
حدود محوسازی بعضی از آنها تدریجی است. فرآیندهای سوپرژنی در تغییر کانسارهای نزدیک سطح زمین مؤثر است. بویژه نقاطی که اکسیدهای منگنز نسبتاً نامحلولند، در شکل گیری کانسارهای نوع برجا، حائز اهمیت می باشد.
بیشترین تولید منگنز در دنیا از کانسارهای رسوبی و برجا بدست می آید. که قسم دوم مربوط می شود به کانسارهای سطح الارضی حاصل شده از هوازدگی کانی های منگنز در شیتها، پگماتیتها، لایه های رسوبی، رگه های پر شده در شکافها و مواد معدنی حمل شده.
۲-۵گرهک های منگنز در اعماق دریاها
گرهک های منگنز ممکن است یکی از بزرگترین منابع تأمین کننده منگنز، مس، نیکل، کبالت و فلزات دیگر به حساب آیند. میزان واقعی این ذخائر را میلیاردها تن تخمین زده اند. حتی پیش بینی می شود که این منابع پایان ناپذیر باشد.
عمده گرهک های مشخص شده در اقیانوس آرام از کانیهائی با عیار ۲۰ درصد منگنز و ۵/۱ درصد مس و نیکل و در شرایطی تا ۳/۰ درصد کبالت و فلزات دیگر تشکیل و غنی شده اند.
۶- نحوه رسوب گذاری و جدایش منگنز و آهن از یکدیگر
ارتباط توالی کانه های منگنز با آهن به هنگام رسوب گذاری آن می باشد. در زمان رسوب گذاری آهن و منگنز بطریق شیمیائی از محلولهای کربناته، و بدلیل با ثبات تر بودن کربنات منگنز نسبت به کربنات آهن، نتیجتاً منگنز در محلول کربناته بیشتر حل و نسبت به آهن دیرتر راسب می شود. بنابراین عوامل فوق در تفکیک ایندو دخیل می باشند.
تفکیک منگنز و آهن در محیط اکسیدان صورت می پذیرد زیرا رسوب اکسیدهای آهن در شرایط اکسیداسیون پائین تری در مقایسه با ترکیبات منگنزدار در هر درجه از PH رخ می دهد.
در شرایط اکسیداسیون یکسان (EH) آهن بصورت اکسید شروع به رسوبگذاری می کند. که رسوب گذاری منگنز در درجه PH پائین تری از آهن صورت می گیرد. اما در محیط خنثی آهن و منگنز ممکن است به همراه هم و بصورت انواع کربناتها رسوب گذاری نمایند.
۱-۷شرایط رسوب گذاری
بخش اعظم شرایط رسوب گذاری بستگی به ترکیب کانی شناسی کانسار از قبیل اندازه و ابعاد کانی ها، درجه خلوص، پراکندگی، وسعت و چینه شناسی کانسار دارد.
کانه های آهن و منگنز رسوبی می توانند در محیط آبهای شیرین و دریائی و لجن زارها، مرداب ها، گندآبها، دریاچه ها، چشمه های آب گرم و اقیانوسها تشکیل شوند. فسفات و سولفورها غالباً در شرایط دریائی شکل می گیرند.
۲-۷ دریاچه ها و لجن زارها (آبهای راکد)
کانسارهائی که در لجن زارهای محصور و دریاچه های راکد تشکیل می شوند. کوچک و محدود می باشند. آهن بصورت هیدروکسید یا کربنات آهن دو ظرفیتی بدلیل عدم حضور مواد آلی فوراً با اکسیژن ایجاد واکنش می کند و به اکسیدهای آهن تبدیل می گردد. در این کانسارها معمولاً ناخالصی هائی وجود دارند.
در کبک (QUEBEC) کانادا و کشور سوئد ماده معدنی آهن موجود را از لایروبی کف دریاچه ها بدست می آورند. شرایط برای رسوب گذاری ماده معدنی در لجن زارها به نواحی وسیع و پوشیده از برف و یخ بستگی دارد.
منگنز ممکن است به تنهائی و یا به همراه آهن با منشاء باتلاقی تشکیل کانسار بدهد. کانسارهای منگنز ناخالص بصورت اخرای منگنز (WAD) می باشند.
هوت اشاره نموده که گرهک های اکسید منگنز نیز در دریاچه ها از جمله دریاچه تین (TYNE LAKE) اسکاتلند و دریای سلر (SELLER SEA) اطریش پیدا شده است.
در هیل بوروق (HILLS BOROUGH) نیوبرونسویک (NEW BRUNSWICK) منگنز با منشاء یاد شده، ۲ متر ضخامت و مساحتی به میزان ۱۷- جریب را در اشغال دارد.
۳-۷ حوضه های باتلاقی (مردابی)
در مناطق دارای آب شور و باتلاقی، دریائی و گندآبها، آهن در جوار درختان و گیاهان ذخیره می گردد. رسوب گذاری بیوکربناتهای آهندار یا محلولهای آلی بویژه در محیط هائی که در آن تخلیه دی اکسیدکربن صورت می گیرد، بوقوع می پیوندد.
با از بین رفتن گیاهان ذخائر آهن در محیط اکسیدان بصورت کربنات آهن (سیدریت) و در غیر اینصورت بصورت هیدروکسید و در میحط های احیاء به کربنات تا کربنات آهن تغییر می یابد.
مراحل انباشته شدن و تجمع آن همانند ذغال سنگ صورت می گیرد. بنابراین سیدریت رسوبی می تواند در اندازه های ذخائر ذغال سنگی بوجود آید. اگر سیدریت در امتداد تجمع گیاهان ذخیره شود، بصورت یک باند سیاه از ماده معدنی آهندار شکل می گیرد و رخداد آن بشکل لایه های ذغالی می باشد. اگر در این ذخائر ذغالسنگ به همراه ماده معدنی دیده شود، شکل ظاهری آن مانند ذغالسنگ است. و حتی در مواقعی آن را با ذغال سنگین اشتباه می گیرند. اما می توان بدلیل وزنشان آنها را از یکدیگر تمیز داد. در صورتیکه کانسارهای مزبور هم اندازه با کانسارهای ذغالی و ماده معدنی حاوی مقدار زیادی رس باشد. بدان سنگ آهن رس دار با ناخالصی کربنات اطلاق می شود.
ماده معدنی کربناتی رسوبی عمدتاً حاوی ناخالصی هائی از قبیل مواد آلی رس، ماسه سنگ و دیگر کربناتها می باشد. نحوه کانی سازی منگنز نیز همانند آهن صورت می پذیرد.
به عقیده هوت کانسارهای کربناته در رسوبات توسعه زیادتری نسبت به ذخائر مشابه دیگر دارند. این ذخائر پس از طی مراحل غنی شدن کانسارهای اقتصادی منگنزدار تیپ اکسیدی برجا را بوجود می آورند.
۴-۷ تشکیل کانسارهای منگنز در محیط های دریائی
غالب ذخائر اقتصادی منگنز رسوبی در مناطق دریائی شکل می گیرند. اکثراً تحت شرایط خاص آبهای کم عمق و در آبهای آزاد تشکیل می گردند.
گرهک های منگنز که از نظر اقتصادی بسیار ارزشمندند، مقادیر مهمی از فلزات پایه و قیمتی را در داخل رسوبات قعر دریا برجای می گذارند. همچنین سیلیکاتهای آهن نیز در دریاهای آزاد به وفور انباشته شده اند. این کانسارها بندرت ارزش اقتصادی دارند. اما بعضی از آنها جزو کانسارهای اقتصادی به حساب می آیند. برخی از کاوشگران دریافتند که پاره ای از معادن اکسیدی آهن از این تیپ نهشته ها مشتق شده اند.
مناطق کم عمق دریاها و باتلاقها یا دریاهای وسیع خشک شده، و باریکه ها، می توانند مکانهای مناسبی برای رسوب گذاری و شکل گیری کانسارهای بزرگ آهن و منگنز و سنگهای فسفاته، گوگرد و سنگهای کربناته اقتصادی و رسوبات رسی باشند.
۸-تمرکز کانسارهای منگنز برجا
رخداد کانی سازی منگنز و آهن تحت شرایط یکسانی صورت می گیرد. منتها میزان نهشته های منگنز نسبت به آهن بسیار کمتر است. اکسیدهای منگنز نسبت به آهن کم محلول تر است. و یونهای آن بصورت متمرکز و انبوه در محلول باقی می ماند. این کانه ها در اثر هوازدگی سنگهای آهن منگنزدار و بطور برجا به کانسارهای منگنز تبدیل می گردند. شرایط تشکیل این گونه ذخائر مشابه کانسارهای آهن نوع برجا است. ذخائر آهن معمولاً مقادیری منگنز به همراه دارند. منتها شرایط ویژه مربوط به جدایش ایندو از یکدیگر در ارتباط با درجه PH و EH (درجه اسیدیته و درجه اکسیداسیون) آنها می باشد. زیرا منگنز نسبت به آهن ثبات بیشتری دارد.
۹-منابع تشکیل کانه های منگنز
منبع تأمین منگنز در ذخائر نوع برجا خیلی محدودتر از کانسارهای مشابه آهندار آن می باشد. منگنز همیشه در سنگهای آتشفشانی وجود دارد اما مقدار آن کافی برای تشکیل کانسارهای نوع برجا نمی باشد. همچنین این مطلب نیز در مورد خیلی از شیستها صدق می کند.
پاره ای از ذخائر نوع برجای منگنز حاصل از هوازدگی دارای شرایط ذیل می باشد:
۱-    سنگ آهک و یا دولومیتی که میزان اکسید آلومینیوم آن ناچیز، ولی کربنات و اکسیدهای منگنز بصورت پراکنده و هم زایشی (سن ژنتیک) در داخل سنگهای فوق وجود داشته باشد.
۲-    آهکهائی که داخل آن منگنز بصورت پراکنده باشد. سنگهای کربناته منگنز تحت شرایط معین و خاصی رسوب می کند.
۳-    سنگهای سیلیکاته منگنز و آهندار، همچنین شیستهای کریستالین و سنگهای آتشفشانی آلتره.
شیستهای کریستالین در برزیل حاوی رودوکروزیت، اسپسارتیت و تفروئیت در هندوستان و ساحل طلا (GOLD COAST) حاوی رودونیت و اسپسارتیت منابع بسیار بزرگی برای ذخائر منگنز نوع برجا به حساب می آیند.
۴-    زونهای کانه دار منگنز و یا کانه های غنی از منگنز، رگه ها، ذخائر جانشینی و یا کانسارهای نوع کنتاکت متاسوماتیک (اسکارنی) که ممکن است حاوی کانه هائی نظیر رودوکروزیت، رودونیت، سیدریت منگنز آهندار و کلسیت، اسپسارتیت، تفروئیت، آلقنیت (ALLEGHENITE) به فرمول شیمیائی Mn7(ASO4)2(OH)8 ، پیدمونتیت (PIEDMONTITE) به فرمول شیمیائی Ca2(Al,Mn+3,Fe)3Si3O12 (OH) از گروه اپیدوت، هوسمانیت، منگانوزیت (MANGANOSITE) به فرمول شیمیائی (MnO) و غیره باشند.
هوت اشاره می کند که این کانی ها فراوانی بیشتری نسبت به بقیه دارند. اکثر کانسارهای منگنز نوع برجا از سنگهای منگنز آهندار یا فیلونهای آهن منگنزدار تشکیل شده اند.
۱۰-طریقه تشکیل کانسارهای منگنز نوع برجا
کانسارهای منگنز نوع برجا مطابق شکل ۲-۱۳ از تجمع اکسیدهای غیرمحلول آن که حاصل هوازدگی سنگها و یا فیلونهای منگنز آهندار است، شکل می گیرند.
اما در سنگهای نوع سیلیکاته برای بوجود آمدن اینگونه ذخائر باید شرایط آب و هوائی حاره ای یا نیمه حاره ای جهت هوازدگی این قبیل سنگها حاکم باشد، تا سیلیس بتواند از محیط خارج شده، و منگنز غنی گردد.
چند کانسار بزرگ هوازده از آهکهائی که مقادیری منگنز هم زایشی (سن ژنتیک) را در خود دارند، بوجود آمده است. بطور کلی رخداد این قبیل کانسارهای منگنز نسبت به کانسارهای مشابه آهندار آن کمتر صورت می پذیرد. در اثر جایگزینی حجم بزرگی از این گونه آهکها طبیعتاً کانسارهای بزرگی از منگنز این نوع را بوجود می آورد. که به تبع آن توده های رسی و سیلیسی نیز تجمع می یابند. بنابراین کانسارهای منگنز حاصل شده از آهکها باید کوچک و کم عیار همچنین در هر تن ماده معدنی باید مقادیری رس به همراه داشته باشد.
تعدادی از این تیپ کانسارهای نوع برجا که منگنز آن از آهکهای منگنزدار تغذیه شده است، وجود دارد.
در سنگهای سیلیکاته، سیلیس و منیزیت و آهک و دیگر عناصر تحت شرایط آب و هوای حاره ای توسط پدیده هوازدگی جدا می گردند که اکسیدهای منگنز موجود بصورت برجا همانند بوکسیت غنی می شوند.
غالب کانسارهای مهم منگنز تیپ برجا از شیستهای کریستالین نشأت می گیرند.
کانی های منگنز موجود در کربناتها در اثر هواخوردگی به کانسارهای فیلونی حاوی اکسیدهای منگنز از نوع برجا تبدیل می گردند محلولهای کربناته یا اسیدهای آلی با منشاء گیاهی کربناتها را حل نموده و در محیط اکسیدان و حضور اکسیژن، اکسیدهای منگنز نامحلول را بصورت توده های لایه ای شکل و برجا، راسب می کند. اگر در فیلون منگنزدار سولفاتها وجود داشته باشند، منگنز ممکن است بصورت سولفات و در محیط های خنثی با کمک اکسیژن بصورت اکسیدهای بالای منگنزدار ظاهر شود.
بطور کلی شکل گیری کانسارهای منگنز نوع برجا در تنگاتنگ کانسارهای آهن صورت می پذیرد منتها تفاوت و جدایش این دو عنصر از یکدیگر در تأثیر PH و EH محیط می باشد.

۱۱-توزیع و طبقه بندی کانسارهای منگنز
کانسارهای منگنز متشکله تیپ برجا ممکن است به یکی از دسته بندی های ذیل تعلق داشته باشد:
۱-    تحت شرایط آب و هوای حاره ای از شیستهای کریستالین تشکیل می شود.
۲-    از آهکهائی که قبلاً مقادیری از منگنز را در خود داشته باشد،‌ غنی شود.
۳-    از کانسارهائی که حاوی منگنز آهندار باشند، مشتق گردد.
دسته بندی شماره ۱ و ۲ مهمتر از بقیه می باشند و این تیپ کانسارها که جزو مهمترین ذخائر منگنز شناخته شده دنیا بشمار می آیند. بصورت رسوبی و به همراه سنگهای وابسته آن شکل می گیرند.
کانسارهای منگنز نوع برجا در بخش های غیر منجمد جهان و از همه مهمتر در نواحی حاره ای و نیمه حاره ای تشکیل می شوند.
کانسارهای بزرگ شناخته شده منگنز با منشاء برجا در کشورهای هندوستان غنا، برزیل، مصر و مراکش قرار دارد. همچنین از این قبیل ذخائر در کشورهای رومانی، ژاپن، مالزی و فیلیپین و در درجه دوم در کشورهای مجارستان چکسلواکی، اطریش، ایتالیا، شیلی، پورتوریکو، مالزی، زئیر و ایالات متحده آمریکا وجود دارد.
۱۲- تولید و توزیع منگنز
تولید جهانی منگنز در حدود ۲۴ میلیون تن می باشد که از این میزان حدود   آن در کشور شوروی و مابقی در کشورهای آفریقای جنوبی، برزیل، استرالیا و گابن و در درجه دوم در کشورهای چین، چکوسلاواکی، اندونزی، مجارستان، ایتالیا، مالزی، فیلیپین، رومانی، شیلی، مکزیک، شمال آفریقا و مصر تولید می گردد.
تولید تجارتی کانسنگ ایالات متحده آمریکا در سال ۱۹۷۰ قطع شد. میزان مصرف سالانه داخلی این کشور با عیار منگنز ۳۵ درصد به بالا در حدود ۲ میلیون تن می باشد که این میزان از منابع خارجی از جمله کشورهای برزیل، استرالیا، هندوستان، گابن، جمهوری آفریقای جنوبی و فرانسه تأمین می گردد.
۱-۱۲- کانی شناسی و رده بندی منگنز
ترتیب کانیهای تجارتی و دسته بندی کانسنگ منگنز بقرار جدول ذیل می باشد:
دور (DORR) ، کریتندن (CRITTENDEN) وارل (ERL) پیشنهاد نمودند که برای کشف انواع کانسارها و ذخائر جدید منگنز مشخصات و مناطق ذیل را باید در نظر داشت:
۱-    وجود منابع منگنز در شیلهای پیر (PLERRE) بخش زیرین سنگهای رسوبی پلیوستوسن در قسمتهای مرکزی یا غربی مینوسوتا یا نواحی همجوار آن امکان پذیر می باشد.
۲-    کاوش در ذخائر آهن منگنز تیپ مولانگو (MOLANGO) با نمونه گیری و بررسی دقیق توزیع منگنز در سنگهای کربناته میوژئوسینکلینالها.
۳-    تجسس در شورابه های دریای سالتون (SALTON SEA) برای یافتن منگنز غلیظ شده و با عیار خوب.
و بالاخره بجز منابع داخلی،‌ منابع خارجی امیدبخش دیگری نیز وجود دارد مثلاً بهره برداری از گرهک های منگنزدار کف دریاها و معادن زیردریائی، به شرط یاری گرفتن از تکنیکهای پیشرفته و مدرن و با برطرف کردن موانع قانونی آن و سرمایه گذاری در مقیاس زیاد، که باید مورد نظر قرا
مقدمه
امروزه با مصرف روزافزون منگنز در صنایع مختلف و کمبود ذخایر این ماده معدنی، بهره گیری هر چه بیشتر و اصولی تر از ذخایر این ماده معدنی الزامی به نظر می رسد. در همین راستا با مطالعات انجام شده بر روی ذخایر منگنز ایران و معادن متروکه مشخص شد که یکی از ناخالصی هایی که باعث عدم استفاده از این ذخایر گشته است کانگ سیلیس همراه با آن می باشد. مدیریت کانه آرایی و فرآوری در جهت بررسی امکان کانه آرایی و تغلیظ این نوع ماده معدنی تصمیم به نمونه گیری از معادن منگنز که بعلت دارا بودن سیلیس بیش از حد از ادامه کار باز مانده بودند گرفت.
مطالعات اولیه نشان داد معادن منگنز متعددی در استان فارس خصوصاً در شهرستان نیریز و اصطهبانات موجود می باشد که اکثر آنها دارای ذخیره های کوچک بوده و ناخالصی سیلیس مشکل اصلی این معادن می باشد. مطابق هماهنگی های بعمل آمده با سازمان صنایع و معادن استان فارس، ابتدا ذخایر از لحاظ مقدار ذخیره و اهمیت استخراج قبل از نمونه برداری در مرکز شیراز بررسی شد و نهایتاً یکی از این معادن که در نزدیکی روستای ایج از توابع اصطهبانات واقع شده، برای نمونه برداری انتخاب شد. این معدن در ۱۰ کیلومتری روستای ایج واقع شده و دارای یک جاده دسترسی خاکی می باشد. ذخیره این معدن در حدود ۵۰ هزار تن تخمین زده شده است و عیار متوسط آن در حدود ۱۵% MnO است.
هدف از انجام آزمایشات کانه آرایی در مقیاس آزمایشگاهی کاهش درصد SiO2 تا کمتر از ۲۵% و Mn بیش از ۲۴% در نظر گرفته شده بود.
صنایع باتری سازی بعد از فولاد، بزرگترین مصرف کننده سنگ منگنز پر عیار و یا دی اکسید منگنز در ایران می باشند. لازم به ذکر است که صنایع کشاورزی و صنایع شیمیایی کشور نیز که از دیگر مصرف کنندگان ترکیبات این فلز بوده مقادیر زیادی از مایحتاج خود را از خارج از کشور تأمین می کنند.
۳-۱- ذخایر و منابع جهانی منگنز (۲)
کل ذخایر اقتصادی و غیر اقتصادی منگنز جهان حدود Mt 5000 (میلیون تن) است که از این مقدار Mt 680 آن اقتصادی است. جالب اینکه براساس میزان مصرف سال ۱۹۹۸ این مقدار برای مدت ۹۲ سال مصرف جهان کافی به نظر می رسد.
با توجه به مطلب فوق بهره گیری مجدد از معادن متروکه که دارای عیار پائین منگنز می باشند و گانگ سی لی کاته آنها بیش از حد مجاز است توجیه پذیر می گردد.
در شکل شماره ۱ درصد توزیع ذخایر جهانی منگنز براساس کشورهای مهم دارنده این ماده معدنی نمایش داده شده است.
۴-۱- تولید جهانی منگنز
تولیدات جهانی منگنز (وزن خالص یا کنسانتره) برحسب کشورهای مهم تولید کننده در جدول شماره ۲ خلاصه گردیده است.
۵-۱- قیمت های جهانی منگنز (۳)
قیمت های جهانی منگنز براساس بازارهای اروپا برای دو نوع منگنز متالورژی و غیر متالورژی به ترتیب در جدول شماره ۳ آورده شده اس
قیمت های منگنز نوع غیر متالورژی و در سالهای ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۰ براساس بازار اروپا
۲- روشهای کانه آرایی منگنز (۳)
به دلیل تنوع کانسارهای منگنز و گستردگی ترکیبات و کانیهای شناسایی شده در این کانسارها هیچ یک از روشهای کانه آرایی به تنهایی و حتی به همراه مجموعه ای از سایر روشها در همه کانسارهای منگنز کاربرد ندارد. از سوی دیگر تفاوت در خواص فیزیکی – شیمیایی کانه های منگنزدار و باطله های همراه باعث شده است که اکثر روشهای رایج در فرآوری سنگهای معدنی؛ اعم از سنگجوری، شستشو، خردایش و …، فلوتاسیون روشهای حرارتی، روشهای هیدرومتالورژی و حتی بیوشیمیایی در پرعیارسازی سنگهای منگنز کاربرد داشته باشد.
با توجه به شکل عمومی ناخالصیهای همراه با کانیهای منگنز و نیز نوع کانیهای منگنز موجود باید روش مناسب برای کاهش یا تنظیم هر یک از این موارد در مرحله کانه آرایی و فرآوری اتخاذ گردد.
۱-    خردایش و تهیه نمونه نمایانگر
حدود ۲۶۰ کیلوگرم نمونه اولیه در پایلوت (کارخانه نیمه صنعتی) سازمان با استفاده از سنگ شکنهای فکی و مخروطی تا کوچکتر از ۴ مش (۷۵/۴ میلی متر) خرد و با استفاده از مقسم های شانه ای به اوزان حدود ۳-۲ کیلوگرمی تقسیم گردید.
۲-    مطالعات کانی شناسی
۱-۳- مطالعات کانی شناسی توسط اشعه ایکس
یک بسته از نمونه های خرد شده (نمایانگر) توسط سنگ شکن غلطکی تا حدود ۱۰ مش (۲ میلی متر) خرد تر شده و حدود ۲۰۰ گرم از آن توسط پودر کن تا حدود ۲۰۰ مش (۳۷ میکرون) پودر شد و از آن دو تیوپ نمونه جهت مطالعه کانی شناسی و هم چنین تجزیه شیمیایی کامل گرفته شد.
نتایج مطالعات کانی شناسی نشان می دهد که کانیهای موجود در کانسنگ عبارتند از: کوارتز، پیرولوزیت و کلسیت.
۱-۳- مطالعات کانی شناسی توسط میکروسکپ
ماحصل مطالعات انجام شده بر روی محصولات آزمایشات ثقلی و مغناطیسی و نتایج بدست آمده از انجام آزمایشات پر عیارسازی در ابعاد مختلف حاکی از آن است که درجه آزادی نسبتاً قابل قبول برای دانه های پیرولوزیت در حدود #۲۰- و (ریزتر از ۸۵۰ میکرون) می باشد. در این رابطه برخی از عکسهای تهیه شد از مقاطع صیقلی آورده شده است.

بخشی از منابع و مراجع پروژه کانه آرایی و بررسی کانسنگ منگنز
۱-    برگردان کتاب زمین شناسی اقتصادی (بخش منگنز) – بهروز برنا – دفتر شرکت تأمین سنگ منگنز فولاد ایران – .
۲-    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، .
۳-    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، .