Ферромарганец 88: Купить Ферромарганец 88 Гост 4755-91 в Челябинске по хорошей цене

alexxlab | 07.07.1986 | 0 | Разное

Содержание

Ферромарганец Фмн78, ФМн88 – ФерроТрейд Консалт

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ФЕРРОМАРГАНЦЕ И ЕГО СВОЙСТВАХ

 

Сплавы, в которых основная роль отведена металлическому марганцу и железу, называются ферромарганец 78 и 88. Добавление марганца оказывает положительное влияние на характеристики вещества:

  • Повышает коррозионную стойкость
  • Усиливает прочность на разрыв и твердость

Сплав имеет множество общих черт с ферросиликомарганцем, что обуславливает их применение в аналогичных процессах производства.

 

Отметим, что ферромарганец используют также:

  • в литейном производстве для легирования сплавов, чугуна и стали
  • для обмазки сварочных электродов
  • в сталеплавильной индустрии, где он выступает в качестве раскислителя во время изготовления стали
  • как легирующий элемент при выплавке специальных и низколегированных сталей

В компании ФерроТрейдКонсалт купить ферромарганец можно в одной из двух форм выпуска: кусковой (до 20 кг) и дробленый.

 

ПРОИЗВОДСТВО ФЕРРОМАРГАНЦА ФМн 78 И ФМн 88

 

Основным оборудованием для изготовления продукта являются закрытые электропечи. В ряде случаев допускается применение открытых конструкций. Форма печей – круглые (с вращением ванны) и прямоугольные. Плавка происходит при следующих показателях:

  • мощность до 30 МВА
  • напряжение 110-160 В

Более высокое напряжение чревато тем, что могут произойти нарушения в технологическом процессе.

 

Производство ферромарганца отлажено и ведется в соответствии с актуальными стандартами. Наибольшим спросом пользуются марки ФМн 78 и ФМн 88, обладающие лучшими потребительскими характеристиками. По желанию клиента соотношение входящих в состав компонентов, может изменяться. Подобные коррективы не должны противоречить ГОСТ на ферромарганец.

 

Поставки материала происходят по тому же принципу, что и металлический марганца:

  • Поплавочный метод. Партия включает в себя сырье единой марки, полученное за время одной плавки.
  • Помарочный метод. В партию могут входить продукты, полученные в результате разных плавок, но при этом они не должны отличаться друг от друга содержанием марганца более чем на 3%.

Ни один метод не предполагает смешения разных марок в одной партии.

 

Ферромарганец ФМн78, ФМн88 получают флюсовым способом или более эффективным бесфлюсовым. Главное преимущество второго способа состоит в том, что с его помощью можно получать марганец из руды в более высоком сквозном уровне. Кроме того, возможно применение печей с большей производительностью. Бесфлюсовый способ не подходит для бедных руд, т.к. в их составе содержится большое количество кремнезема.

 

На специализированном рынке представлен большой выбор описанной выше продукции.  Выбирая товар, обращайте внимание не только на цену ферромарганца 78, но и его качество. Слишком дешевые варианты, как правило, содержат множество примесей. Получить более подробную информацию о том, какова цена ферромарганца 88, можно ознакомившись с прайс-листом на сайте или связавшись с менеджерами по контактным телефонам.

Ферромарганец Фмн78 и ФМн88 в Москве (Ферросплавы)

Ферромарганец Фмн78 и ФМн88

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ФЕРРОМАРГАНЦЕ И ЕГО СВОЙСТВАХ

Сплавы, в которых основная роль отведена металлическому марганцу и железу, называются ферромарганец 78 и 88. Добавление марганца оказывает положительное влияние на характеристики вещества:

  • Повышает коррозионную стойкость

  • Усиливает прочность на разрыв и твердость

Сплав имеет множество общих черт с ферросиликомарганцем, что обуславливает их применение в аналогичных процессах производства.

Отметим, что ферромарганец используют также:

  • в литейном производстве для легирования сплавов, чугуна и стали

  • для обмазки сварочных электродов

  • в сталеплавильной индустрии, где он выступает в качестве раскислителя во время изготовления стали

  • как легирующий элемент при выплавке специальных и низколегированных сталей

В компании ФерроТрейдКонсалт купить ферромарганец можно в одной из двух форм выпуска: кусковой (до 20 кг) и дробленый.

ПРОИЗВОДСТВО ФЕРРОМАРГАНЦА ФМн 78 И ФМн 88

Основным оборудованием для изготовления продукта являются закрытые электропечи. В ряде случаев допускается применение открытых конструкций. Форма печей – круглые (с вращением ванны) и прямоугольные. Плавка происходит при следующих показателях:

  • мощность до 30 МВА

  • напряжение 110-160 В

Более высокое напряжение чревато тем, что могут произойти нарушения в технологическом процессе.

Производство ферромарганца отлажено и ведется в соответствии с актуальными стандартами. Наибольшим спросом пользуются марки ФМн 78 и ФМн 88, обладающие лучшими потребительскими характеристиками. По желанию клиента соотношение входящих в состав компонентов, может изменяться. Подобные коррективы не должны противоречить ГОСТ на

ферромарганец.

Поставки материала происходят по тому же принципу, что и металлический марганца:

  • Поплавочный метод. Партия включает в себя сырье единой марки, полученное за время одной плавки.

  • Помарочный метод. В партию могут входить продукты, полученные в результате разных плавок, но при этом они не должны отличаться друг от друга содержанием марганца более чем на 3%.

Ни один метод не предполагает смешения разных марок в одной партии.

Ферромарганец ФМн78, ФМн88 получают флюсовым способом или более эффективным бесфлюсовым. Главное преимущество второго способа состоит в том, что с его помощью можно получать марганец из руды в более высоком сквозном уровне. Кроме того, возможно применение печей с большей производительностью. Бесфлюсовый способ не подходит для бедных руд, т.к. в их составе содержится большое количество кремнезема.

На специализированном рынке представлен большой выбор описанной выше продукции. Выбирая товар, обращайте внимание не только на цену ферромарганца 78, но и его качество. Слишком дешевые варианты, как правило, содержат множество примесей. Получить более подробную информацию о том, какова цена ферромарганца 88, можно ознакомившись с прайс-листом на сайте или связавшись с менеджерами по контактным телефонам.

Ферромарганец ФМн 88

ФЕРРОМАРГАНЕЦ ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ

Ферромарганец – сплав железа и марганца. В обшей структуре потребления марганца более 90% его используется в черной металлургии при выплавке стали в виде различных марганцевых ферросплавов.

Средний расход марганца в сталеплавильной промышленности различных стран мира зависит от нескольких факторов: марочного сортамента выплавляемых сталей, способа производства металла (кислородно-конвертерного, электропечного, мартеновского), научно-технического уровня технологических процессов и других. В странах СНГ удельный расход марганца высок и составляет от 7 до 9 кг на 1т стали.

Разнообразие марок стали и сплавов обусловливает необходимость получения марганца и марганцевых ферросплавов широкого сортамента.

Характеристика ферромарганца ФМн78(Б):

  • Классификация – Ферромарганец;
  • Дополнение – Высокоуглеродистый ферромарганец;
  • Применение – В металлургической и литейной промышленности для легирования стали и её раскисления;
  • Зарубежные аналоги – Нет данных.

Химический состав в % ферромарганца ФМн78(Б) ГОСТ 4755 – 91:

  • C – до 2;
  • Si – до 3;
  • Mn – 85 – 95;
  • S – до 0,02;
  • P – до 0,4.

Механические свойства ферромарганца ФМн78(Б) – обозначения:

  • σB – Предел кратковременной прочности, [МПа];
  • σT – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа];
  • δ5 – Относительное удлинение при разрыве, [ % ];
  • ψ – Относительное сужение, [ % ];
  • KCU – Ударная вязкость, [ кДж / м2];
  • HB – Твердость по Бринеллю, [МПа].

Физические свойства ферромарганца ФМн78(Б) – обозначения:

  • T – Температура, при которой получены данные свойства, [Град];
  • E – Модуль упругости первого рода, [МПа];
  • α – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град];
  • λ – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)];
  • ρ – Плотность материала , [кг/м3];
  • C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)];
  • R – Удельное электросопротивление, [Ом·м].

Наиболее распространенными марганцевыми ферросплавами являются:

  • ферромарганец, включающий группы высокоуглеродистого и низкоуглеродистого ферромарганца с различными допустимыми пределами концентрации углерода, фосфора и других примесей;
  • силикомарганец с широким интервалом содержания кремния примесями фосфора, углерода и др.;
  • металлический марганец, включающий марки электролитического и электротермического способов производства;
  • азотированные металлический марганец и силикомарганец.

Примерно такого же сортамента производятся марганцевые ферросплавы и в зарубежных странах.

Свойства марганца

Марганец – раскислитель. Взаимодействие марганца с жидким железом, содержащим кислород, приводит к раскислению металла по реакции: [Mn]Fe + [O]Fe = MnO. Раскислительная способность марганца ниже, чем у кремния, однако кремний не всегда создает условия для формирования желаемых оксидных включений. Введение силикомарганца обеспечивает более высокое качество стали.

Марганец – десульфуратор. С серой, растворенной в же¬лезе и расплавах Fe-С, марганец образует термодинамически прочный сульфид, который имеет малую растворимость в же¬лезе и его сплавах, поэтому марганец применяется в виде марганцевых концентратов в составе шихты для выплавки чу¬гуна с пониженным содержанием серы.

Марганец — легирующий элемент. В промышленных нелегированных сталях содержится 0,4-0,8 % Мn, в высоколегированных – до 12-16 % и даже до 25-30 %, в чугунах от 4 до 17 %. Поэтому в строительстве магистральных газопроводов разработаны и выплавляются в большом объеме высокопрочные низколегированные стали с марганцем, молибденом и другими элементами.

При увеличении содержания марганца от 1 до 1,8 % размер зерна феррита в марганец-молибденовых сталях с 0,09%. С уменьшается от 216 до 65 мкм, критическая тем¬пература хрупкости снижается с —58 до —118 °С. Общеизве¬стна износоустойчивая сталь 110Г13Л (1,1% С и 13% Мn), которая широко применяется для отливок деталей и изделий (железнодорожные крестовины, траки, зубья землеройных ма¬шин и др.), подвергающихся динамическим и истирающим на¬грузкам.

В аустенитных сталях марганец в сочетании с азо¬том заменяет дефицитный и дорогой никель. Разработано около 100 марок азот и марганецсодержащих сталей. Марганец применяют для получения сплавов на железной основе, например (75%Mn), легирования кремниево-алюмиевых сплавов и т.д.

Для легирования сталей необходимо применять низкофосфористые марганцевые ферросплавы. Выплавляют ферромарганец из марганцевых руд содержащих в основном пиролюзит MnO2 с содержанием 63% Mn. В качестве восстановителя применяют коксик размером 3-15 мм. Содержание золы в нем менее 12%, влаги менее 11%, фосфора менее 0.02%.

ГОСТ 4755 – 91 (ISO 5446 – 80)

ФЕРРОМАРГАНЕЦ

В первом отечественном учебнике по

ферросплавному производству «Теория и практика выплавки ферросплавов в электропечах» (Григорович и др., 1934 г.) отмечалось:
  • «По своему значению для производства стали ферромарганец занимает первое место в ряду ферросплавов. В качестве раскислителя он применяется в производстве всех сортов стали. Расход ферромарганца на раскисление определяется довольно точно цифрой в 0,9 % от веса стали в слитках. Марганец вводится также в сталь в качестве легирующей примеси: самостоятельно или совместно с другими элементами.
  • В качестве же раскислителя стали марганец практически незаменим.
  • Специальные стали, содержащие марганец, иногда уступают по качеству другим легированным сталям с содержанием хрома, никеля и т.д. Это имеет место для некоторых нержавеющих, жароупорных и других сталей. Но, учитывая дешевизну марганца и его относительно большое распространение по сравнению с другими легирующими элементами, надо подчеркнуть его значение в производстве специальной стали в качестве специальной добавки, придающей особо ценные свойства.
  • Ферромарганец выплавляется до сих пор в большинстве стран в доменных печах. Объясняется это отсутствием дешёвой электрической энергии вблизи месторождений марганцовой руды. Только в некоторых странах условия достаточно благоприятны для развития электроплавки ФЕРРОМАРГАНЦА».

Из приведённой цитаты хорошо видно, что доменная плавка оставалась основным способом получения ферромарганца практически до середины XX в. Сама же технология производства ферромарганца в доменных печах была отработана уже к 1880 г. (как это отмечалось выше). Рассмотрим технологию производства ферромарганца в доменных печах в конце XIX в.

Первым необходимым условием для обеспечения приемлемого уровня содержания марганца в сплаве был подогрев воздушного дутья, подаваемого в печь. По мнению профессора Окермана, одного из основоположников «доменной науки», доменная печь, работающая на древесном угле, используя слабо нагретое дутьё, не может постоянно давать сплав, содержащий даже 50 % марганца. Для получения же сплава, содержащего до 80 % марганца, необходимо использовать в качестве топлива каменноугольный кокс, при этом температура дутья должна составлять 700 – 800 °С (достигается при помощи воздухонагревателей Каупера или Витвеля).

Наиболее удобным сырьём для выплавки ферромарганца были железисто-марганцевые руды с известковистой пустой породой, встречающаяся на восточном побережье Испании, в Италии и в некоторых других странах, с содержанием от 10 до 15 % железа и 25-30 % марганца. Там, где подобные руды отсутствовали, проплавляли смесь железных руд с настоящими марганцовыми рудами или соединениями марганца, полученными искусственно. Для получения сплавов с высоким 25 содержанием марганца использовали богатые марганцевые руды, содержащие ограниченное количество железа.

Из-за тяжёлых условий работы для выплавки ферросплавов зачастую использовали доменные печи наиболее простой конструкции – огнеупорная кладка скреплялась железными обручами. Это позволяло с минимальными затратами проводить капитальные ремонты.

Шихта составлялась таким образом, чтобы получающиеся шлаки были основными (доля основных оксидов больше доли кислых), причём с ростом содержания марганца увеличивали и содержание основных оксидов в шлаке. Содержание марганца в сплаве влияло и на производственные показатели – помимо увеличения расхода топлива, сокращалась (довольно существенно) производительность печи. При этом вне зависимости от условий плавки и технологических ухищрений, не более 75-80 % марганца, поступающего с шихтой, переходило в сплав; остальная часть его переходила в шлак и частично улетучивалась с колошниковыми газами. Однако чем выше было содержание в исходной шихте марганца, тем меньшее относительное количество этого металла 26 уходило в шлак. Улёт марганца с колошниковыми газами был тем значительнее, чем выше температура в печи и чем богаче марганцем шихта.

Содержание в сплаве марганца, кремния и железа сильно зависело от свойств шихтовых материалов и технологических параметров процесса, что хорошо видно на примере работы двух европейских заводов.

На заводе в Тернуаре (Terre-noire, Франция) выплавка ферромарганца велась в обыкновенной доменной печи высотою 16 м и ёмкостью (полезным объёмом) около 100 м3 при температуре дутья 600-750 °С с использованием богатых марганцем руд, привозимых из Испании, с о-ва Сардиния, а также из департамента Соны и Луары.

При этом получаемый сплав фактически представлял собой ферросиликомарганец и имел следующий состав (образцы были выставлены в 1878 г. на выставке в Париже):

  • Железо – 66.75, 71.50, 79.00, 85.50 %;
  • Марганец – 20.50, 19.50, 13.00, 6.55 %;
  • Кремний – 10.20, 7.45, 5.45, 5.55 %;
  • Углерод – 2.65, 2.65, 2.30, 2.10 %;
  • Фосфор – 0.185, 0.178, 0.145, 0.140 %.

Доменная печь в Крайне (современная Словения) высотой 17,2 м, работающая с повышенным давлением и с дутьём температурой около 600 °С, использовала шихту, составленную из местных шпатовых железняков (обожжённых) и из марганцевых руд, добываемых в окрестностях местечка Vigounsica. Также в шихту добавляли немного известкового флюса и оборотных шлаков.

При этом получались сплавы следующего состава:

  • Железо – %;
  • Марганец – %;
  • Углерод – %;
  • Кремний – %;
  • Алюминий – %;
  • Кальций – %;
  • Сера – %;
  • Фосфор – %.

Ферросилиций

Основными условиями получения кремнистого чугуна и ферросилиция были следующие: высокий нагрев дутья и расход горючего; кремнистые шлаки при работе на древесном угле и глиноземистые основные шлаки для хода на коксе; легковосстановимые небогатые руды с трудноплавкой пустой породой, свободный кремнезем которой равномерно распределен во всей массе оксидов железа.

В упомянутом выше учебнике «Теория и практика выплавки ферросплавов в электропечах» (1934 г.) отмечалось, что «при выплавке ферросилиция с 12 % кремния расход кокса устанавливается в 2,5-2,75 раза больше нормального. Отсюда видно, что расход горючего в доменной печи растёт не пропорционально увеличению концентрации кремния в сплаве, а в значительно большей степени. При достижении отношения железа к кремнию около 4:1 (кремния в сплаве около 20 %) дальнейшее увеличение расхода горючего не приводит к увеличению содержания кремния в сплаве, и поэтому более богатый ферросилиций получить в доменной печи нельзя, для этого требуется электропечь». Обычно в доменной печи выплавляли ферросилиций с 12-13 % кремния.

Выплавка ферросилиция в доменных печах производилась сравнительно редко, так как вследствие предельно горячего хода происходил быстрый износ футеровки печи. Поэтому, как правило, ферросилиций плавили в конце кампании перед окончательной выдувкой доменной печи для капитального ремонта.

Феррохром

Первые попытки получения феррохрома в доменных печах были сделаны ещё в середине XIX в. Несмотря на то, что восстановление оксидов хрома в доменной печи идёт достаточно полно, температурные условия не позволяют получить сплав с высоким содержанием хрома. Феррохром, выплавленный в доменной печи, содержит от 30 до 40 % хрома, сплав же с более высоким содержанием хрома настолько вязок, что не выходит из горна. Содержание углерода в феррохроме всегда было высокое – от 6 до 12 %.

По этим причинам к выплавке феррохрома прибегали лишь в особых условиях – например, эта технология эпизодически применялась на Урале в годы Великой Отечественной Войны.

Проблемы производства доменных ФЕРРОСПЛАВОВ

Использование доменных печей для выплавки кремний- и марганецсодержащих сплавов снимало проблему низкой производительности, характерную для тигельной и ваграночной плавки ферросплавов. Однако себестоимость сплавов оставалась очень высокой из-за особенностей технологии и высоких потерь марганца. Так как температура в рабочем пространстве агрегата должна была быть как можно более высокой расход топлива (кокса или древесного угля) достигал 3 т/т чугуна, а разгар горна был столь интенсивным, что, например, на Нижнетагильском заводе его делали сменным – выкатывающимся на специальной тележке по рельсам. Как уже отмечалось выше, из-за высокой температуры значительная часть марганца терялась с отходящими газами (при содержании в сплаве марганца более 80 % – до 20 % от его поступления в печь). Кроме того, содержание оксида марганца в шлаке иногда превышало 15 %, и потери марганца со шлаком достигали 12 % от общего содержания марганца в шихте. Таким образом, общие потери марганца в доменной печи достигали 27-32 %, а переход марганца в ферросплав составлял 68-73 % от общего количества его в шихте.

ФЕРРОМАРГАНЕЦ – преимущества получения в электропечах

Реакции восстановления марганца из руды и общий ход процесса получения ферромарганца в электропечи аналогичны процессам, протекающим при выплавке ферромарганца в доменной печи. Принципиальное отличие заключается в том, что при электроплавке топливо расходуется только на восстановление, и количество его на 1 т ферромарганца составляет примерно четверть расходуемого в доменной печи при одном и том же качестве.

Производство ФЕРРОМАРГАНЦА в электропечах:

  1. количество золы и вредных примесей, вносимых топливом, при электроплавке примерно вчетверо меньше, чем в доменной печи;
  2. количество шлака и потери с ним марганца при электроплавке существенно меньше;
  3. в электропечи можно применять восстановитель более низкого качества с большим содержанием золы, чем в доменной плавке.

В результате доменная печь уступает электропечи как по полноте извлечения марганца из руды, так и по качеству получаемого продукта. Поэтому с появлением в начале XX в. промышленных электропечей основной объём производства ферромарганца постепенно стал выплавляться с их помощью, хотя способ производства углеродистого ферромарганца в доменных печах используется и в наши дни.

Раскисление стали

Реализация технологии тигельной выплавки ферромарганца была впервые осуществлена на практике фабрикантом Пригером в Бонне в 1863 г. Следуя предложениям Бессемера, Пригер производил сплавы в тиглях, которые наполнялись смесью дроблёного чугуна, марганцевой руды, толчёного бутылочного стекла и угольного порошка, и подвергались продолжительному накаливанию в горне с коксом или в печи Сименса, до полного расплавления содержимого. При этом получались сплавы, содержавшие до 60 % (обычно около 25 %) марганца, а также некоторое количество кремния и углерода. Способом Бессемера-Пригера пользовались на многих сталеплавильных заводах, однако вскоре от него отказались из-за высокой стоимости и существенных потерь марганца. Схожий способ предложил Вильямс, в качестве восстановителя использовались углеродсодержащие жидкости – нефть, смола, дёготь и т.п.

Одновременно развивались и другие способы. В 1862 г. Бессемер узнал, что большое количество марганца образовывалось на химическом заводе Тэнннатов в Шотландии в составе отходов производства хлора и белильной извести. Посетив предприятие, Бессемер изложил свою идею тамошнему химику Гендерсону и договорился с ним, что тот разработает соответствующий процесс. В 1863 г. Гендерсон взял патент на производство «ферромангана» (в России его называли обычно железо-марганцем) с содержанием марганца 20-25 %. В ходе дальнейшего развития процесса содержание марганца в сплаве было доведено до 35 %. Гендерсон производил ферроманган без использования тигля, непосредственно в регенеративных печах Сименса с углеродистой футеровкой.

Вообще содержание марганца в сплаве, независимо от способа производства, зависело от температуры, при которой шёл процесс – чем выше она была, тем больше марганца восстанавливалось. Кроме того следовало ограничивать поступление кремния, который способствовал переходу марганца в шлак. В 1868 г. на заводе в Тернуаре (Франция) в доменных печах производили ферроманган с содержанием марганца 80 %.

В итоге в последней четверти XIX в. основным способом получения ферромарганца стала доменная плавка, также использовались небольшие шахтные печи, по конструкции схожие с доменными. Высокий уровень отработки технологии позволил уже в 1875 г. получать в доменных печах, дутьё которых нагревалось с помощью воздухонагревателя Каупера, сплав с 62-70 % марганца. К началу XX в. удалось достичь содержания марганца 90-94 % при 5-6 % углерода.

Таким образом, марганец, являясь с одной стороны относительно легковосстановимым металлом, который можно эффективно получать в доменной печи, а с другой стороны – элементом, связывающим серу и кислород в стали, стал первым «большим» ферросплавом, масштабно производимым для нужд чёрной металлургии.

Также в доменных печах в конце XIX в. выплавляли ферросилиций и ферросиликомарганец (кремнистый железо-марганец или «ферро-манган-силициум» по терминологии того времени) с содержанием кремния до 10 % и марганца – до 30 % (хотя нередки были случаи получения сплава с содержанием этих элементов на уровне нескольких процентов). Существовали другие способы получения ферросилиция – например, восстановлением кремния из его соединений в тигле металлическим натрием (металлотермия), однако они требовали больших затрат и в промышленности не применялись.

Вообще же на первом этапе развития ферросплавного производства (1825-1870 гг.) основным способом получения легирующих добавок была тигельная плавка, однако таким образом можно было получить материал для производства среднего и мелкого масштаба.

Металлургия электропечных ФЕРРОСПЛАВОВ т легированной стали начала XX в.

К 1920 г. во всех промышленно развитых странах мира практически все ферросплавы за исключением ФЕРРОМАРГАНЦА производились в электропечах. Масштабы их производства увеличивались быстрыми темпами, поскольку непрерывно росла потребность в легированных сталях специального назначения. Ниже приводятся данные, иллюстрирующие этот процесс для США (вплоть до Великой депрессии 1930 г.) и Швеции, которая располагала значительными ресурсами электроэнергии и много ферросплавов производила на экспорт. Впрочем, аналогичный рост производства ферросплавов наблюдался и в других западноевропейских странах.

Производство ферросилиция

Наряду с ферромарганцем ферросилиций являлся наиболее употребительным ферросплавом в производстве всех сортов стали (кроме «кипящей» мартеновской стали). Кроме применения в качестве сильного раскислителя ферросилиций широко использовался для получения специальных сталей с высоким содержанием кремния. На первых порах ферросилиций выплавлялся преимущественно в печах, построенных для выплавки карбида кальция, на ряде мелких заводов Франции, Австрии и Швейцарии. В 1903 г. был основан синдикат по производству всех сортов ферросилиция под руководством Campagnie Generate d’Electrochimie, охватывающий Германию, Францию и Австрию. Затем производство возникло в США, Швеции и Норвегии. В 1920-30 гг. лидерами в производстве ферросилиция были США, Канада, Скандинавские страны, Франция, Италия.

Ферросилиций применялся в производстве стали как бедный, с содержанием 12-13 % кремния, так и богатый, содержащий от 45 до 90 %. Согласно принятой в СССР в 1931 г. классификации (по аналогии с европейскими стандартами) ферросилиций производился четырех сортов, отличающихся по содержанию кремния.

13 %-ный ферросилиций производился в доменных печах и использовался в мартеновской плавке для раскисления металла. Остальные сорта выплавлялись в электропечах. Большое количество высокопроцентного ферросилиция расходовалось на получение ферросплавов (ферромарганца, хрома, ванадия) с низким содержанием углерода путем силикотермической реакции, например: 2Cr2O3 + 3Si = 2Cr2 + 3SiO3 + Q.

Эта реакция идет с выделением тепла, как и большинство других силикотермических реакций, поэтому методы силикотермии имели особое значение в металлургии ферросплавов.

Производство феррохрома

Промышленное производство феррохрома в электропечах было начато Полем Эру в 1899 г. Технология получила быстрое распространение и после Первой Мировой войны весь феррохром стал выплавляться в электрических печах. Использовались высокосортные хромиты и восстановители: кокс, антрацит и древесный уголь. Уже в это время ясно обозначилась основная проблема процесса – склонность восстановленного хрома к насыщению углеродом за счёт образования карбидов. Необходимость использования высокосортных хромитов в процессе получения феррохрома и высокая кратность шлака заставили специалистов искать более совершенные и экономичные методы рафинирования.

Стоит отметить, что электроплавка быстро заняла лидирующие позиции в производстве ферросплавов, однако отнюдь не вытеснила полностью другие способы извлечения легирующих элементов из руд (кроме, разве что, тигельного). Если давно «забытый» способ производства ферросплавов оказывался, вдруг, экономически эффективен в сложившихся условиях, его в ряде случаев брали на вооружение.

Так, уходящий корнями в глубокую древность способ производства природнолегированного металла использовался, к примеру, когда во второй половине конце XIX столетия в России усиленными темпами начали строить железные дороги. Есть сведения, что рельсы уральского КатавИвановского завода обладали настолько высоким качеством, что неизвестно ни одного случая рекламаций на них. Установлено, что катав-ивановский чугун выплавлялся из чистых по сере и фосфору высокожелезистых руд, к которым добавлялась бедная по железу местная руда, содержащая хром и марганец. Полученный из неё природно-легированный чугун продували воздухом в бессемеровском конвертере, получая природно-легированную хромомарганцовистую рельсовую сталь.

Ферросплавное производство в России XIX в.

Отечественная практика производства ферросплавов в XIX в. в основном соответствовала мировым тенденциям. Однако имелись и существенные отличия: даже на лучшем предприятии России того времени – Нижне-Тагильском заводе – выплавка богатого ферромарганца (50-60 %) в доменных печах непосредственно из руд оказывалась невозможной. Такой ферромарганец получали в результате доменной плавки с использованием чугуна и оборотного шлака. Путём обычной доменной плавки из марганцевой руды Лебяжьей горы получали ферромарганец с содержанием марганца 40 %, при этом при малейшем ухудшении хода плавки значительно увеличивались потери марганца в шлак (содержание оксида марганца MnO в шлаке составляло от 30 до 60 %). Расход древесного угля составлял 4,25-4,5 т/т сплава.

Через 6-7 дней горн сильно «разгорался» (т.е. происходил сильный износ огнеупоров горна с увеличением его размеров) и содержание марганца в сплаве снижалось. Тогда переходили на выплавку кремнистого чугуна (3-7 % кремния), который затем перерабатывали на сталь в бессемеровском конвертере. Через 1-2 дня из-за тугоплавких настылей горн сужался и можно было вновь выплавлять ферромарганец. Как уже упоминалось выше, горн делался съёмным и менялся каждые 6 недель.

Для повышения содержания марганца применяли двустадийную схему производства. По первому варианту смесь марганцевой руды и древесного угля с добавками железной руды и извести помещали в ящиках на 10 дней в цементационную печь, где и происходило первичное восстановление. Затем полученный спёк переплавляли в доменной печи. Однако такой способ оказался чрезвычайно дорого и от него вскоре отказались. Второй же вариант предполагал использование в качестве источника марганца оборотного шлака, который получался в ходе обычной плавки на ферромарганец и содержал, как уже говорилось, до 60 % MnO.

Для обезуглероживания ферромарганца (если была такая необходимость) его помещали в смеси с магнитным железняком в ящиках в цементационную печь. Процесс продолжался в течение 10 дней, по истечении которых содержание углерода не превышало 0,3 %.

С 1878 г. Нижне-Тагильский завод стал (в той же самой печи) готовить ферросиликомарганец (ферро-силициум-манган). Для получения этого продукта плавка велась сначала на кремнистый чугун, а затем, когда печь хорошо разогреется, начинало засыпать марганцевую руду и оборотный шлак. Получаемый сплав содержал от 40 до 45 % марганца и от 3 до 7 % кремния. В этой же печи производили ферросилиций, используемый для раскисления мартеновской стали и содержащий от 6 до 9 % кремния.

Тигельное производство ферромарганца

Сплавы, содержащие трудновосстановимые элементы – хром, титан, вольфрам, никель – первоначально получали только тигельным способом. Согласно «Энциклопедии промышленных знаний» (1901 г.), «выплавка феррохрома из руды производится очень просто». Для этого вручную, с помощи лопаты, готовили смесь руды, 12-15 % древесного угля, 6-7 % истёртой в порошок смолы, около 5 % битого стекла и 10-12 % кварцевого песка. Полученную массу помещали в графитовые или глиняные тигли, оставляя место для тонкого слоя мелкобитого стекла и более грубых кусков древесного угля. После этого тигель закрывался крышкой, которую плотно примазывали к краям глиной, оставляя в ней лишь небольшое отверстие для выхода газов.

Затем тигли помещались в регенеративную печь, как правило, конструкции Сименса (прообраз мартеновской печи), либо специально сконструированную для производства ферросплавов, например, конструкции Борхерса. Выплавленный таким образом феррохром получался в виде слитка («штыка») по форме соответствующего внутреннему профилю тигля. Аналогичным образом получали ферровольфрам.

Крупномасштабное производство феррохрома и хромистой стали было организовано в Германии: в Ганновере Бирманом в 1873 г. и на заводе Хальцера в1875 г. Бруштлейном. В 1886 г. Гадфильд опубликовал подробные исследования о свойствах и способах производства железохромо-углеродистых сплавов.

Существовали более сложные схемы получения металлов, руды которых содержали большое количество примесей, либо содержание которых в рудах было низким. В этом случае сначала тем или иным способом получали промежуточный продукт с достаточно высоким содержанием производимого металла, а затем уже в тигле производили рафинирование полученного полупродукта. Таким образом производили, например, никель – различными способами, зависящими от типа используемой руды, получали черновой никель, который затем переплавляли в тиглях.

Применялись и другие способы получения, как ферросплавов, так и чистых металлов. Например, в 1854 г. удалось получить чистый металлический хром электролизом водных растворов хлорида хрома, аналогичным способом получали высокочистый никель. Однако в основном это было лабораторное либо мелкомасштабное производство – экономически целесообразно было производить ферросплавы в тиглях.

Главными проблемами тигельного производства были высокие затраты и низкая производительность. Поэтому уже в 1880-х гг. марганец- и кремнийсодержащие ферросплавы, которые применялись, в первую очередь, для раскисления стали, производили практически исключительно в доменных печах.

В начале XX в. тигельный способ производства применялся для получения мало- и безуглеродистых ферросплавов, прежде всего – малоуглеродистого ферромарганца. Силикотермический метод получения малоуглеродистого ферромарганца запатентовали в 1893 г. Уильям-Фауст Грин и Уильям Генри Уэль. Однако из-за высокой цены малоуглеродистого ферромарганца спрос на него был чрезвычайно мал, и потому силикотермический метод производства малоуглеродистого ферромарганца долгое время не находил промышленного применения. Он был востребован лишь после Первой Мировой войны.

В первой половине XX в. для производства малоуглеродистого ФЕРРОМАРГАНЦА (и других безуглеродистых ферросплавов) использовались алюминотермический и силикотермический методы.

Алюминотермический метод применяется, главным образом, для получения металлического марганца. В подогретый магнезитовый тигель загружали хорошо перемешенную смесь порошкообразных оксидов марганца и металлического алюминия Процесс инициировали с помощью специальной зажигательной смеси в отдельном участке тигля. При повышении температуры оксиды марганца начинали реагировать с алюминием. За счет теплоты этой экзотермической реакции активно нагревались соседние участки в тигле, и там точно так же происходило восстановление марганца. Тепловой эффект горения алюминия столь велик, что в очень короткое время все содержимое тигля нагревалось до высокой температуры без подвода тепла извне, что обеспечивало практически полное восстановление оксидов марганца. В учебнике «Теория и практика выплавки ферросплавов в электропечах» (1934 г.) отмечалось: «метод этот не требует сколько-нибудь заметных капитальных затрат: оборудование состоит из одного лишь тигля, не нагреваемого ни током, ни газом, ни другим источником тепла».

Для получения малоуглеродистого ФЕРРОМАРГАНЦА в промышленном масштабе пользовались классическими силикотермическими методами Джина и Беккерта. По способу Джина процесс получения малоуглеродистого ферромарганца осуществлялся в две стадии: сначала получение силикомарганца, содержащего незначительное количество углерода, затем рафинировка силикомарганца от кремния марганцовой рудой. По способу Беккерта оксиды марганца восстанавливались богатым ферросилицием. Сложный метод Джина, при котором сначала кремний восстанавливали, чтобы получить силикомарганец с содержанием около 30 % кремния, а затем окисляли и переводили в шлак, имел целью достижение минимально возможного содержания в сплаве углерода.

Производство ферросплавов в вагранках

Распространенным способом получения ферросплавов тугоплавких металлов, прежде всего феррохрома и ферровольфрама, в конце XIX – начале XX в. была плавка в вагранке – небольшой шахтной печи, схожей по конструкции с доменной. Данная технология просуществовала до середины XX в., и широко применялась в случаях ограниченности ресурсов электроэнергии. В частности, ваграночная выплавка феррохрома и ферровольфрама применялась в СССР и имела характерные технологические особенности.

Выплавка феррохрома и ферровольфрама в вагранках велась «на козла» – т.е. полученный сплав ввиду своей тугоплавкости не вытекал в жидком виде из печи, а оставался внутри неё в виде слитка – «козла». Вагранки устраивались с откидным дном для удобства извлечения слитка.

Плавку феррохрома вели на брикетах, состоящих из кокса, хромита, соды и смолы. Воздушное дутьё предварительно нагревали до 400-500 °С. Плавку вели до тех пор, пока «козёл» не затянет фурм для подачи воздуха, которые устраивались в три ряда по высоте вагранки (на фото представлена вагранка с одним рядом фурм).

За одну плавку получали около 3 т феррохрома. Длительность кампании, включая время на охлаждение и футеровку вагранки, составляло около 7 дней. Расход кокса достигал 5-6 т на тонну феррохрома.

Плавка ферровольфрама осуществлялась также «на козла», получали сплав с содержанием вольфрама 78-84 %. Содержание углерода обычно составляло 0,1-0,7 %, столько же марганца и кремния; доля меди, олова и серы – менее 0,1 % для каждого компонента.

Реакция восстановления вольфрама углеродом из минералов (вольфрамита, шеелита) при этом шла очень быстро, поскольку конечные продукты процесса энергично уходят из системы: образующийся СО – удаляется с отходящими газами, а частицы ферровольфрама, обладающие громадным удельным весом по сравнению со шлаком (удельные веса 16,0 и 3,0), легко осаждаются на подину и, наплавляясь, образуют там «козёл». При этом верхний слой «козла» на подине вагранки представляет собой металлическое «болото», растворяющее вольфрам и железо. При нормально идущем процессе перегретые, подвижные частицы шлака, запутавшиеся в «козле», легко всплывают, и сплав получается монолитным. Поэтому после окончания плавки осуществляли выдержку для освобождения «козла» от включений.

При чрезмерно горячем процессе происходило восстановление значительного количества нежелательных примесей, в частности кремния и углерода. По этим причинам выплавка из руды ферровольфрама с содержанием больше чем 84 % вольфрама не осуществлялась. Сплав был настолько тугоплавок, что его трудно было получить монолитным (без включений) или чистым по кремнию.

Получавшийся шлак с высоким содержанием WО3 возвращался в процесс на переплав.

Ферромарганец – Интерсплав Украина, ООО

Ферромарганец – сплав,  содержащий железо и до 85 % марганца. Добавление марганца повышает твердость стали, ее антикоррозийные свойства и устойчивость к разрыву. Ферромарганец широко применяется для легирования стали и ее раскисления, а также для обмазки сварочных электродов.

Ферромарганец разделяют на следующие группы:

  • низкоуглеродистый – с содержанием 85% марганца и ≤ 0,5 % С углерода ;
  • среднеуглеродистый – с содержанием 75-85% марганца и 2 % углерода ;
  • высокоуглеродистый – с содержанием 70-78,82% % марганца и < 7 % углерода;

В обозначении марок буквы означают Ф – железо, Мн – марганец, А – пониженное , Б – повышенное содержание фосфора, К – пониженное содержание калия, С – повышенное содержание кремния. Цифры обозначают максимальную долю углерода в марках низко-и среднеуглеродистого ферромарганца и минимальную долю марганца в марках высокоуглеродистого ферромарганца.

 

 Технические требования и условия поставки ферромарганца ГОСТ 4755-91

Марка (ГОСТ)

Массовая доля, %

Mn

C

Si

P

S

не более

Ферромарганец низкоуглеродистый

ФМн90(А)

85,0 – 95,0

0,5

1,8

0,05

0,02

ФМн90(Б)

85,0 – 95,0

0,5

1,8

0,30

0,02

Ферромарганец среднеуглеродистый

ФМн88(А)

85,0 – 95,0

2,0

3,0

0,10

0,02

ФМн88(Б)

85,0 – 95,0

2,0

3,0

0,40

0,02

Ферромарганец высокоуглеродистый

ФМн78(А)

75,0 – 82,0

7,0

6,0

0,05

0,02

ФМн78(Б)

75,0 – 82,0

7,0

6,0

0,70

0,02

ФМн70(А)

65,0 – 75,0

7,0

6,0

0,30

0,02

ФМн70(Б)

65,0 – 75,0

7,0

6,0

0,70

0,02

 

Ферромарганец – обзор | ScienceDirect Topics

Оценка риска

Для оценки риска для здоровья информация о качественном и количественном воздействии на здоровье должна быть связана с имеющейся информацией о воздействии. Рекомендации по воздействию Mn при вдыхании из окружающей среды включают референтную концентрацию Агентства по охране окружающей среды США 0,05 мкг/м 3 , рекомендации ВОЗ по качеству воздуха 0,15 мкг/м 3 и Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR). ) минимальный уровень риска 0.4 мкг/м 3 . Рекомендации и рекомендации по пероральному воздействию включают референсную концентрацию при пероральном приеме Агентства по охране окружающей среды США 0,14 мг/кг/день, максимальный уровень загрязнения воды Агентством по охране окружающей среды США 0,05 мг/л (на основе эстетических свойств) и рекомендации ВОЗ по питьевой воде 0,4 мг/л. (для здоровья) (US EPA, 2006).

Наиболее значительное воздействие на население в целом происходит через пищу, при этом средняя скорость приема внутрь составляет 3800 мг/день (US EPA, 1984). Несмотря на то, что абсорбция Mn через желудочно-кишечный тракт низкая (3–5%), пероральное воздействие является основным источником абсорбированного Mn.Люди, потребляющие большое количество пищи с высоким содержанием марганца, могут подвергаться более высокому, чем обычно, воздействию. В эту группу будут входить вегетарианцы, потребляющие в своем рационе больше злаков, бобовых и орехов, чем среднее население США, а также любители чая. Помимо населения с такими диетическими привычками, у людей с дефицитом железа наблюдается повышенная скорость поглощения Mn. Дефицит железа приводит к повышению концентрации марганца в головном мозге экспериментальных животных (Aschner and Aschner, 1990).Однако на рабочем месте воздействие марганца, скорее всего, происходит при вдыхании паров марганца или пыли, содержащей марганец. Это вызывает озабоченность, главным образом, в ферромарганцевой, черной металлургии, сухих батареях, сварке, горнодобывающей промышленности и переработке руды. Хотя уровни Mn в воздухе на заводе по производству металлов в Соединенных Штатах составляли 0,066 мг/м (среднее) в виде вдыхаемой пыли и 0,18 мг/м в общей пыли (Gibbs et al., 1999), Сообщалось о значительно более высоких уровнях Mn на фабриках и плавильных предприятиях в Китае в диапазоне от 0.от 3 до 2,9 мг/м 3 (Jiang et al., 2006). Таким образом, для рабочих в отраслях, использующих Mn, основным путем воздействия является вдыхание воздуха на рабочем месте, а не прием пищи. Кроме того, население, проживающее вблизи предприятий по производству ферромарганца или железа и стали, или мест хранения опасных отходов, также может подвергаться воздействию твердых частиц с повышенным содержанием Mn в воздухе или воде, хотя это воздействие, вероятно, будет намного ниже, чем на рабочем месте. По сравнению с другими группами населения в целом люди, живущие вблизи районов с интенсивным движением, автомобильные рабочие и водители такси могут подвергаться воздействию более высоких концентраций Mn, возникающих в результате сжигания метилциклопентадиенилтрикарбонила марганца, поскольку уровни вдыхаемого Mn как внутри помещений, так и внутри помещений и наружный воздух вблизи скоростной автомагистрали с высокой плотностью движения оказались выше, чем соответствующие образцы воздуха, полученные в сельской местности (Bolte et al., 2004; Финкельштейн и Джерретт, 2007 г.; Расетт, 2014).

Воздействие Mn на детей вызывает особую озабоченность. Воздействие Mn в течение ограниченного периода на раннем этапе развития может вызвать необратимое или необратимое повреждение развивающейся ЦНС. Предыдущие работы, сравнивающие нейротоксические эффекты Mn у крыс разного возраста (Soliman et al., 1995; Vitarella et al., 1996), подтверждают обеспокоенность по поводу большей чувствительности к нейротоксичности Mn на раннем этапе развития. Маленькие дети могут подвергаться более высокому риску из-за метаболических различий, о чем свидетельствует тот факт, что гомеостатические механизмы регуляции всасывания и выведения Mn у младенцев недостаточно развиты (Lonnerdal, 1989; Bell et al., 1989; Мена, 1981).

Пожилые люди — еще одна проблемная группа населения. Со временем могут накапливаться отложения Mn в организме и/или небольшие нарушения нейроповеденческих функций. Если нейроповеденческая функция уже нарушена нормальными процессами старения или болезненными состояниями (например, доклинический паркинсонизм), способность компенсировать снижение нейроповеденческой функции может быть в конечном итоге подавлена ​​дополнительными нарушениями, связанными с Mn (Dawson et al., 1995; Desole and Esposito, 1995; Desole et al., 1994).

Другим состоянием, способным увеличить риск манганизма у лиц, подвергшихся воздействию марганца, может быть субклиническое нарушение функции печени. Mn почти полностью выводится через желчевыводящие пути, поэтому любое нарушение этого пути потенциально способно вызвать перегрузку Mn из-за недостаточного выведения из организма. Это хорошо известно в случае пациентов с циррозом печени, у которых наблюдаются связанные с марганцем аномалии, когда печеночная энцефалопатия может быть частично объяснена избытком марганца в головном мозге (Rovira et al., 2008). При ослабленной функции печени также существует повышенный риск нейродегенерации при продолжающемся воздействии Mn (Squitti et al., 2009; O’Neal and Zheng, 2015).

Для оценки воздействия Mn важно оценить биомаркеры воздействия, эффекта и чувствительности. Однако надежные биомаркеры воздействия или специфические ранние биомаркеры эффектов, такие как доклинические нейроповеденческие или неврологические изменения, не были установлены для Mn. В настоящее время не существует надежного биомаркера статуса Mn всего организма.Анализы плазмы и сыворотки очень изменчивы и, как правило, не являются хорошими индикаторами запасов в организме. Концентрации Mn в эритроцитах или цельной крови являются более точными и воспроизводимыми. Диапазон 70–280 нмоль/л (3,9–15,4 мкг/л) в цельной крови является практическим ориентиром для «нормальных» значений. Mn в цельной крови также коррелирует с интенсивностью сигнала МРТ. МРТ головного мозга и набор специфических нейроповеденческих тестов (Greger, 1998) оказались полезными для оценки воздействия марганца даже на промышленных рабочих, подвергшихся воздействию переносимого по воздуху марганца (Nelson et al., 1993). Эти сканирования также успешно использовались для выявления накопления марганца в мозге детей, подвергшихся воздействию избытка марганца (Sahni et al., 2007).

Metalshub – Ферромарганец и марганцевые сплавы

Применение соответствующих типов марганца
Высокоуглеродистый ферромарганец (HCFeMn):

Высокоуглеродистый ферромарганец (HCFeMn) является наиболее широко используемым ферросплавом. Он обычно имеет содержание марганца 70-80 мас.% и содержание углерода 6-8 мас.%. ), низкоуглеродистый ферромарганец (LCFeMn) или металлический марганец.

Среднеуглеродистый ферромарганец (MCFeMn):

Ферромарганцевый сплав с содержанием марганца 75-90% масс. и содержанием углерода 0,5-2% масс.

Низкоуглеродистый ферромарганец (LCFeMn):

Ферромарганцевый сплав с содержанием марганца 80–95% масс. и содержанием углерода 0–0,5% масс.

Ферромарганцевые брикеты (FeMn брикеты): 

Прессование ферромарганцевых сплавов с мелкими зернами в брикеты ферромарганцевых брикетов может снизить потери пыли и улучшить обращение с ними.

Хлопья металлического марганца (чешуйки металлического Mn):

Электролитические хлопья марганца, обычно называемые чешуйками металлического марганца, с минимальным содержанием марганца 99,7% масс., в основном используются сталелитейными заводами.

Брикеты металлического марганца (брикеты металлического марганца):

Брикеты металлического марганца могут использоваться вместо хлопьев, уменьшая потери пыли и улучшая обращение.

Куски металлического марганца (куски металлического марганца):

Помимо чешуек и брикетов металлический марганец также может поставляться в виде кусков.

Силикомарганец (SiMn):

Силикомарганец содержит дополнительный кремний, который действует как более мощный раскислитель. По сравнению со стандартными FeSi75 и HCFeMn использование силикомарганца также приводит к меньшему увеличению содержания углерода, что делает его предпочтительным заменителем.

 
Нажмите здесь, , чтобы прочитать об индексе цен Metalshub на SiMn, или , здесь , чтобы прочитать о последних событиях на мировом рынке марганца.

Месторождения ферромарганца из подводной горы залива Аляска: минералогия, химия и происхождение слабо окристаллизованные микрослоистые корки на базальтовом субстрате, хорошо окристаллизованные жилы оксида марганца в эпикластических осадочных породах и слои кристаллического оксида марганца и микроконкреции в фосфоритах. Основными типами дноуглубительных пород являются обломки щелочно-базальтовых подушечек и туфогенных конгломератов и песчаников.Стекловидные каймы подушечных обломков, стекловидная масса крупных вулканических обломков и туфогенная составляющая осадка изменены на палагонит. Другими продуктами низкотемпературных изменений являются филлипсит, смектит и карбонат-апатит. Толстые (10–50″ мм) Fe-Mn корки состоят в основном из δ-MnO

2 ; прямые и остроконечные пластины роста указывают на различную скорость роста и периоды отсутствия отложения. Большее количество обломочных частиц к кровле мощных корок фиксирует усиление влияния действующих вулканов Алеутской дуги при движении Тихоокеанской плиты на северо-запад.Толстые корки на базальтовом субстрате имеют более высокие отношения Mn/Fe и более низкое содержание Co, чем Fe-Mn корки низкоширотных подводных гор центральной части Тихого океана. Тонкие (< 10 мм) корки на вулканокластическом субстрате содержат тодорокит и бернессит и имеют более высокие отношения Mn/Fe, Ni и Cu и более низкие Fe и Co, чем толстые корки залива Аляска. Жилы тодорокита и криптомелана со сложной внутренней структурой встречаются в измененных туфопесчаник и конгломерат подводной горы Миллера. Волокнистый тодорокит имеет состав, аналогичный составу других морских образцов, но может содержать до 7% Mn 2+ в участках M2.Микрозондовый анализ морского криптомелана показывает, что его состав составляет примерно ). Третий тип Fe-Mn месторождений в фосфоритах представляет собой тесную смесь тодорокитовых (и в незначительной степени δ-MnO 2 ) содержащих слоев и микроконкреций, карбонат-апатита и филлипсита, которая включает зерна измененного вулканического стекла и литические обломки. .Микрослоистая структура, минералогия (преимущественно δ-MnO 2 ) и состав (соотношение Mn/Fe и содержание переходных металлов, редкоземельных элементов, U и Th) толстых корок характерны для гидрогенных Fe-Mn корок в других местах. в Тихом океане.Наоборот, кристалличность и химический состав оксидно-марганцевых жил и тонких корок указывают на образование в процессе диагенеза вулканогенного осадочного субстрата. Мп и другие переходные металлы мобилизуются при низкотемпературном окислительном изменении (палагонитизации) базальтового вулканического стекла; окисление Fe 2+ до Fe 3+ при палагонитизации и растворение разбавленной биогенной фракции осадка в совокупности снижают Eh окружающего порового флюида и увеличивают подвижность Mn 2+ .Диагенез в фосфатном песчанике с подводной горы Паттон включает богатые органическими веществами отложения и поровые воды с повышенным содержанием фосфора из-за апвеллинга над большой вулканической постройкой.

Резюме

Склады ферромарганцевых драже в катр-мон-су-марин (Велкер, Миллер, Мюррей и Паттон), в провинции Мон-су-марин-дю-гольф-де-л’Аляска, в форме крутес и микроламине cristallisées sur un substratum de basalte, de veines d’oxyde de Mn bien cristallisé encaissées dans des roches sédimentaires épiclastiques et de кушетки и микроконкреции d’oxyde кристаллина Mn в фосфорите.Les principaux типы де roches dragues sont des фрагменты де кузенов де базальта alcalin et de de conglomerat et de grès tufacés. Les franges vitrifiées des fragments des coussins, la matrice vitrifiée des gros volcaniques et la composante tufacée du sédiment sont altérées en palagonite. Другие полезные ископаемые, содержащие филлипсит, смектит и карбонат-апатит. Основа Fe-Mn состоит из крупного слоя (10–50 мм) δ-MnO 2 ; la croissance de laines droites et cuspidées indique des taux de croissance переменных et des périodes mortes dans la précipitation.Un grand nombre de particules vers le sommet des croutes épaisses témoignent de l’influence croissante des volcans de l’arc Aleutien en activité durant le mouvement nord-ouest de la plate du Pacifique. Les croutes épaisses sur le substratum de basalte sont caratérisées par des rapports Mn/Fe plus élevés et une teneur plus faible en Co que dans les croutes de Fe–Mn des monts sous-marins de plus base latitude de la région Centrale du Pacifique. Круты измельчают (< 10 мм), рековерантный вулканокластический субстрат из тодорокита и бернессита, и другие возможные соединения Mn/Fe плюс élevés, des teneurs en Ni et Cu plus fortes et moins de Fe и Co que les croutes épaisses дю Гольф де л'Аляска.Прожилки тодорокита и криптомелана представляют собой структуру, входящую в состав сложного комплекса, связанного с глиной и конгломератом туфов, измененных дю Мон-Су-Марен Миллер. Состав волокна тодорокита является аналогом в других морских регионах, но содержит 7% Mn 2+ на участках M2. Анализ микрозонда морского индикатора криптомеляна приблизительного состава (K,Ba) 1–2 (Mn 4+ ,Co) 7–8 O 16 x (H (H 6) 2 О).Тройной тип депо Fe-Mn, который проявляется в фосфорите, образующемся в меланже во времени кушеток и микроконкреций, содержащих тодорокит (с недостоверным количеством δ-MnO 2 ), карбонат-апатита и т. д. phillipsite qui renferment des зерна де verre volcanique altérée et des lithiques.La Structure microlaminée, la minéralogie (без присутствия δ-MnO 2 ) et la композиция (соотношение Mn/Fe и др. , U et Th) des croutes épaisses sont caractéristiques des croutes de Fe-Mn hydrogénétiques draguées ailleurs dans le Pacifique.En revanche, la cristallinite et la chimique des veines et des croutes mince d’oxyde de Mn révèlent que leurformation a eu вместо durant la diagenèse du substratum sédimentaire вулканогенный. Le Mn et les autres métaux de transition sont mobilisés durant l’altération par oxydation à low température (palagonitisation) du verre volcanique basaltique; Окисление Fe 2+ или Fe 3+ во время палагонизации и растворения биогенных фракций, разбавленных осадками, комбинированных эффектов для уменьшения потенциала Eh du flue interstitiel ambiant et pour Accélérer la mobilité du Mn .Диагенез в фосфатной грес-дю-Мон-Су-Марин Паттон подразумевает обогащение отложений органическими веществами и межузельными водами, обогащенными фосфором при бомбардировке о-дессю д’ун великого вулканического сооружения. [Переведено выше]

Ферромарганец – SINOGU FERROALLOYS(CHINA)

 

СПЕЦ:

    класс композиции
  Мн   С Си Р   С
1 2 1 2
не более
Низкоуглеродистый Ферромарганец FeMn88C0.2 85,0~92,0 0,2 1,0 2,0 0,10 0,30 0,02
FeMn84C0,4 80,0~87,0 0,4 1,0 2,0 0,15 0,30 0.02
FeMn84C0,7 80,0~87,0 0,7 1,0 2,0 0,20 0,30 0,02
Средний углерод Ферромарганец FeMn82C1.0 78,0~85,0 1,0 1.5 2,5 0,20 0,35 0,03
FeMn82C1.5 78,0~85,0 1,5 1,5 2,5 0,20 0,35 0,03
FeMn78C2.0 75.0~82.0 2,0 1,5 2,5 0,20 0,40 0,03
Высокоуглеродистый Ферромарганец   FeMn78C8.0 70,0~82,0 8,0 1,5 2,5 0.20 0,33 0,03
FeMn75C7.5 70,0~77,0 7,5 2,0 3,0 0,25 0,38 0,03
FeMn68C7.0 65,0~72,0 7,0 2.5 4,5 0,25 0,40 0,03

 

Если вы заинтересованы в наших продуктах, свяжитесь с нами без колебаний 

Минералогия и геохимия месторождений оксидов железа Чукотского моря в Северном Ледовитом океане

Введение

Морские месторождения оксидов железа встречаются на морском дне и в различных формах (Hein et al.1997). Интерес к этим месторождениям заключается в возможности обогатить многие потенциально полезные элементы и понять прошлые экологические изменения Земли (Хейн и др., 2013; Гонсалес и др., 2016). Такие отложения образуются в результате трех конечных процессов: гидротермализма, диагенеза и гидрогенеза (Hein et al. 1997). Гидрогенетические месторождения в основном состоят из Fe-вернадита и бернессита и обогащены критическими элементами, такими как Co, Te и Mo, тогда как гидротермальные и диагенетические месторождения часто содержат тодорокит, асболан и бузерит и концентрируются в Ni, Cu, Zn и Li (Марино). и другие.[2019] и ссылки в ней). Месторождения оксидов ферромарганца в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах широко исследованы (Hein et al. 1997; Hein and Koschinsky 2014), но месторождения оксидов ферромарганца в Северном Ледовитом океане до сих пор остаются в значительной степени неисследованными из-за удаленности.

Месторождения оксидов ферромарганца в Северном Ледовитом океане были впервые обнаружены и названы «конкрециями» Норденшельдом в 1881 году. С развитием новых технологий, таких как ледоколы и подводные лодки, собиралось все больше и больше арктических железомарганцевых материалов, включая корки и конкреции. во многих местах, в том числе на хребте Менделеева (Батурин и др.2014; Константинова и др. 2017), хребет Альфа (Стоффин-Эгли, 1987), Амеразийский бассейн (Брамли и др., 2013; Хайн и др., 2017), Баренцево море (Ингри, 1985), Карское море (Богданов и др., 1995; Батурин, 2011). ; Верещагин и др., 2019), Чукотском море (Батурин, Дубинчук, 2011; Колесник, Колесник, 2013, 2015) и других участках Северного Ледовитого океана (Батурин, Дубинчук, 2011; Хайн и др., 2017).

Залежи железомарганцевых оксидов, обнаруженные на дне Чукотского моря, существуют в виде конкреций, рудных корок и черепичных железомарганцевых материалов (Колесник и Колесник, 2015).Большинство из них представляют собой узелки различной формы, такие как дисковидные, лепешечные и пластинчатые (Колесник, Колесник, 2013, 2015). Эти конкреции характеризуются относительно высоким содержанием железа по сравнению с концентрацией марганца (Колесник, Колесник, 2013, 2015), за исключением образцов, изученных Батуриным и Дубинчуком (2011), в которых содержание железа и марганца было равным.

Высокомарганцевые конечные элементы месторождений оксида железа были впервые собраны во время седьмого исследования Китаем Северного Ледовитого океана на борту исследовательского судна Xue Long в августе 2016 года.Цель нашего исследования — лучше понять природу и происхождение материалов этой экспедиции. Поэтому мы проанализировали петрологический, минералогический и химический состав четырех проб из одной драги в Чукотском море.

Чукотское море является окраинным морем Северного Ледовитого океана со средней глубиной воды 77 м (Мазарович и Соколов, 2003), как показано на рисунке 1. Батиметрия показывает широтные подводные поднятия, которые развиваются в центральной части Чукотского моря. (Пантелеев и др.2010). Каналы между ними видоизменяют пути движения чукотских морских вод на север. Примеры включают каньон Геральд между островом Врангеля и отмели Геральд, центральный канал между отмелями Геральд и Ханна и каньон Барроу между отмелями Ханна и Аляской (Winsor and Chapman 2004; Panteleev et al. 2010). Рис. 1.Карта расположения образца (штриховой линией обозначена рифтовая система Чукотского грабена по [Астахов и др., 2010] и придонное течение по Вологиной и др. [2016]). Фундамент, созданный с помощью программы Ocean Data View 4 (Schlitzer, 2012)

]). Фундамент подготовлен с помощью программы Ocean Data View 4 (Schlitzer 2012)

Минералогия и геохимия месторождений оксидов железа из Чукотского моря в Северном Ледовитом океане https://doi.org / 10.1080 / 15230430.2080 / 15230430.2020.1738824

Опубликовано в Интернете:
07 апреля 20209

07 апреля

Рисунок 3.(а) Рентгенограммы типичных железомарганцевых месторождений Чукотского моря. (б) Рентгенограммы после прогрева при 75, 95, 150 и 300°С в течение 24 часов

Опубликовано онлайн:
07 апреля 2020 г.

Рис. 4.Нормализованные по PAAS диаграммы содержания РЗЭ в железомарганцевых месторождениях Чукотского моря (Pourmand, Dauphas, and Ireland 2012) 1738824

Опубликовано онлайн:
07 апреля 2020 г.

Рис. 5. Диаграммы бинарной дискриминации железомарганцевых месторождений Чукотского моря по Бау и др.(2014)

Кроме того, дифракционные пики при 4,27 Å, 3,34 Å, 1,82 Å, 1,54 Å, 1,37 Å и 3,2 Å указывают на то, что образцы включают небольшое количество обломочных минералов.

Геохимия

Химический состав образцов приведен в таблице 1. Они имеют высокое содержание Mn (11,22–25,57 мас.%) и низкое содержание Fe (10,30–16,73 мас.%) с соотношением Mn:Fe от 0,67 до 2,45. Содержание Si и Al колеблется от 9,25 до 9,89% масс. и от 2,21 до 3,44% масс. соответственно. Концентрация Ti варьируется от 0.12 и 0,21% масс. Содержание P составляет от 0,74 до 1,28% масс. при среднем соотношении Ca:P около 1,45.

Минералогия и геохимия железомарганцевых оксидных месторождений Чукотского моря Северного Ледовитого океанаhttps://doi.org/10.1080/15230430.2020.1738824

Опубликовано online:
07 апреля 2020

Таблица 1. Химический состав железомарганцевых месторождений Чукотское море, проанализированное в этой работе

Содержание Ba, варьирующееся от 1339 до 2517 мкг/г, было самым высоким из микроэлементов.Содержание Sr также было относительно высоким, в среднем 760 мкг/г. Совокупное содержание меди, кобальта и никеля варьировалось от 475 до 989 мкг/г при среднем значении 623 мкг/г. Содержание V, Zn и Mo также было высоким.

Общее содержание РЗЭ колеблется от 139 до 207 мкг/г при среднем значении 165 мкг/г. Концентрации Ce колеблются от 48 до 74 мкг/г, в среднем 58 мкг/г. Образцы содержат Y в средней концентрации 32 мкг/г. PAAS-нормированные картины REE Y показывают небольшую отрицательную аномалию Ce и положительную аномалию Eu (рис. 4), а также небольшое истощение REE.

Концентрации элементов также изменяются вдоль направления роста, что видно на образце 7R11-7. Более старая часть (внутренние слои) имеет более низкое содержание Fe (10,70% масс.) по сравнению с более молодыми внешними слоями (16,73% масс.). Содержание Mn показало противоположную картину; то есть в более старой части она была выше. Содержания Ba, Co, Cu и Ni имеют ту же тенденцию, что и Mn.

Минералогия валовых месторождений

Данные рентгеноструктурного анализа изученных образцов показали, что они в основном состоят из различных манганатов 10 Å и 7 Å.Минералы железной фазы не были обнаружены из-за их аморфной природы или выхода за пределы обнаружения. Стренгит, обнаруженный Колесником и Колесником (2013) в других конкрециях моря Чуцкого, в наших пробах не обнаружен.

Манганаты размером 10 Å включают бузерит (Na 4 Mn 14 O 27 · 21H 2 O) и тодорокит ((Ca,K,Na,Mg,Ba,Mn)(Mn,Mg) ,Al) 6 O 12 · 3H 2 O) серии (Usui 1992). Их трудно различить с помощью рентгеновской дифракции при комнатной температуре из-за перекрывающихся пиков.Однако примерно при 100°C бузерит может сжиматься до 7 Å ​​манганатов за счет высвобождения слабосвязанного H 2 O в прослойках (Lee and Xu [2016] и ссылки в ней), но тодорокит сохраняет стабильную структуру до 400 °C (Ли и Сюй, 2016 г.). Наши результаты показывают, что расстояние между пиками при ~10 Å немного уменьшается, но не исчезает при повышении температуры, что указывает на присутствие в образцах как бузерита, так и тодорокита. Вернадит ((Mn,Fe,Ca,Na)(O,OH) 2 · nH 2 O) и асболан ((Ni,Co) 2-x Mn 4+ (O,OH) 4 · nH 2 O), обнаруженные Батуриным и Дубинчуком (2011) в других конкрециях Чукотского моря, не были обнаружены из-за их низких уровней, схожих рентгенограмм или ограничений используемой методологии.

Манганат размером 7 Å в морских конкрециях обычно называют бирнесситом О) (Хейн, Кошинский и МакИинтайр, 2005). Он практически разрушается при 200°C (Lee and Xu 2016). Расстояние между пиками 7 Å было значительно уменьшено выше 200 ° C, что указывает на присутствие бернессита в наших образцах. Наши данные также указывают на наличие в этих образцах акцессорных минералов, таких как каолинит, серпентин и иллит, а также кварц и полевой шпат, что согласуется с обогащением этих образцов желтым обломочным веществом.

Геохимия марганцевых месторождений

Mn преобладает над Fe в исследованных конкрециях с отношениями Mn:Fe от 1,0 до 2,5, что согласуется с данными по другим конкрециям Чукотского моря, представленным Батуриным и Дубинчуком (2011), но выше работы Колесника и Колесника (2013, 2015), которые сообщили об отношении Mn: Fe от 0,02 до 0,42. Накопление переменных данных свидетельствует о том, что в Чукотском море разрабатываются как низкомарганцевые, так и высокомарганцевые железомарганцевые месторождения. Отношения Si:Al в проанализированных месторождениях колеблются от 4.от 09 до 4,19, что соответствует диапазону, ожидаемому для отложений Чукотского моря (Астахов и др., 2008). Это указывает на то, что Si может включаться в конкреции в виде детритовых зерен, что подтверждается присутствием каолинита, иллита, серпентина, кварца и полевого шпата.

Изученные железомарганцевые отложения Чукотского моря имеют более высокие содержания Ni, Cu, P, Rb и U, чем конкреции зоны Кларион-Клиппертон (Kuhn et al. 2017). Содержание Fe также несколько выше, а содержание Co и Mn ниже.Это также произошло с конкрециями Перуанского бассейна (Hein and Koschinsky, 2014). Это может быть вызвано их минеральным составом, поскольку тодорокит (бузерит) может размещать катионы Ni 2+ , Cu 2+ и другие катионы в вакантных позициях (Hein and Koschinsky 2014).

Изученные железомарганцевые месторождения имеют более низкое общее содержание РЗЭ Y , чем диагенетические и гидрогенные конкреции в зоне Кларион-Клиппертон Тихого океана (Menendez et al. 2019), но более высокое содержание, чем в гидротермальных месторождениях (Pelleter et al. др.2017). Спектры РЗЭ конкреций, нормализованные по PAAS, характеризуются слегка отрицательным значением Ce и положительным значением Eu. Это согласуется с диагенетическими и гидротермальными отложениями (Бау и др., 2014). Отрицательная цериевая аномалия приписывается влиянию гидротермального флюида и дигенезису (Elderfield, Greaves, 1981). Этот процесс контролируется кинетикой (Takahashi et al. 2007). Положительная Eu-аномалия обусловлена ​​более высокой температурой гидротермального флюида (>200–250°C; Yamaoka et al.[2017] и ссылки в ней).

Происхождение марганцевых конкреций

Железомарганцевые месторождения широко распространены в различных океанических условиях морского дна. На основе переходных элементов и других показателей были определены три основных генетических конечных члена, а именно гидрогенный, гидротермальный и диагенетический (Такемацу, Сато и Окабе, 1989; Бау и др., 2014; Джоссо и др., 2017). В целом гидрогенные месторождения характеризуются наличием вернадита, высоким содержанием Со и медленными темпами роста (Halbach et al.1981). Диагенетические месторождения имеют более высокие отношения Mn:Fe и более богаты Cu, Ni и манганатом 10 Å (бусерит) и беднее Fe, Co и вернадитом, чем гидрогенные (Halbach et al. 1981; Jung and Lee 1999). Гидротермальные месторождения имеют самые высокие скорости роста до 125 000 мм/млн лет (Hein et al. 2008), с тодорокитом в качестве основного марганцевого минерала (Usui and Someya 1997).

Тодорокит (бузерит) и бернессит в изученных железомарганцевых месторождениях позволяют предположить, что они образовались в результате гидротермальных процессов (Yamaoka et al.2017) и диагенетические процессы (Wegorzewski, Kuhn, 2014). Кроме того, все образцы показывают границу между диагенетическими и гидротермальными отложениями (Бау и др., 2014; рис. 5). Данные свидетельствуют о смешанном диагенетическом и гидротермальном происхождении изучаемых здесь железомарганцевых оксидных месторождений.

Диагенез можно легко подтвердить по распределению элементов на глубине вдоль кернов, включая обогащение марганцем поверхностных отложений (Trefry et al. 2014). Гидротермальный источник определить сложнее из-за отсутствия геолого-океанологических исследований в Чукотском море.Однако есть косвенные указания на то, что этот район находился в активной грабеново-рифтовой системе Чукотского моря, начавшейся в мезозое (Шипилов, 1989; Шипилов, Сенин, 1992). Во-первых, благородные металлы в поверхностных отложениях имеют пятнистое распространение вдоль зоны пересечения субмеридиональной и субширотной структур грабен-рифтовой системы в этом районе (Астахов и др., 2008, 2010). Кроме того, чрезвычайно высокое содержание метана на морском дне и действующие грязевые вулканы в Чукотском море доказывают современную геологическую активность грабен-рифтовой системы (Астахов и др.[2010] и ссылки в ней). Наконец, большой тепловой поток, обнаруженный в каньоне Геральд, около 203 ± 28 мВт·м 2 (О’Реган и др., 2016), вероятно, связан с преломлением тепла от высокопроводящих нижележащих структур.

Точный механизм обогащения благородными металлами Чукотского моря остается дискуссионным, но он мог формироваться в условиях, сходных с условиями хребта Гаккеля (Астахов и др., 2008). Кроме того, эта активная структура вызывает магматизм и гидротермальную активность в береговой части рифтовой системы Чукотского грабена.Изотопные данные показывают, что мантийный расплав и поверхностные воды внесли свой вклад в гидротермальную систему (Поляк и др., 2008, 2013). Таким образом, мы заключаем, что источник тепла и гидротермального флюида возникает в результате взаимодействия между недрами земли и поверхностными водами.

Заключение

На шельфе Чукотского моря обнаружено большое разнообразие месторождений железомарганцевых оксидов. Их основные кристаллические фазы включают тодорокит (бузерит) и бернессит с небольшими количествами каолинита, серпентина, иллита, кварца и полевого шпата.Их химический состав указывает на обогащение марганцем и кобальтом по сравнению с оксидами железомарганца из других районов Чукотского моря. Их генезис, вероятно, является результатом комбинированного диагенеза и гидротермализма.

Рисунок 2. Морфология ферромангенских депозитов. Арка Геральд и впадины рядом с центральным поднятием относятся к южной Чукотской котловине и северной Чукотской котловине (Хилл и др., 2007; Хаин, Полякова, 2007). Чукотское море получает много наносов от периферийных континентальных рек, притока Тихого океана и переноса морского льда (Viscosi-Shirley, Pisias, and Mammone 2003; Eicken et al.2005). Мощность отложений может достигать 20-22 км (Гусев и др., 2009). Эти геоморфологические особенности контролируются грабеновой рифтовой системой, начавшейся в мезозое (Шипилов, 1989; Шипилов, Сенин, 1992). Недавние исследования показывают, что неотектоника в этой зоне все еще активна (Астахов и др. [2008] и ссылки в ней).

Материалы и методы

Месторождения железомарганцевых оксидов дноуглублены тралом Agassiz на участке R11 (168°50′50″ з.д., 73°46′11″ с.ш., глубина воды 153 м) в Чукотском море.Их пространственная концентрация невелика (около 0,04 кг/м 2 ). Репрезентативные образцы, проанализированные в этом исследовании, представлены на рисунке 2, а их макроскопическую морфологию можно описать следующим образом:

  • Образец R11-2 темно-серого цвета, имеет трапециевидную форму и размер 1,4 × 5,5 × 5,4 см. Верхняя поверхность шероховатая, на ней видны прикрепленные нитчатые организмы. На нижней поверхности видны шероховатые, оолитовые и микроботриоидные структуры с прикрепленным к ней кремнистым илом.Образец можно разделить на два подслоя, а общая толщина подслоев колеблется от 0,2 до 0,6 см. Ядро сложено измененной осадочной галькой.

  • Образец Р11-4 имеет размер 10×8×1,5 см и подобен образцу Р11-2 по форме и цвету. Верхняя поверхность имеет шероховатую, оолитовую и микроботриоидную текстуру, а нижняя поверхность аналогична образцу R11-2. На срезе образца виден один слой со средней толщиной 0,4 см. Ядро также сложено из видоизмененной осадочной гальки.

  • Образец R11-6 также темно-серого цвета, имеет форму цветной капусты размером 4,8 × 4 × 1,3 см. Верхняя поверхность шероховатая с прикрепленными нитчатыми организмами, а нижняя поверхность аналогична образцу Р11-2. Образец можно разделить на два подслоя с общей толщиной слоев от 0,2 до 0,7 см. Ядро такое же, как и у других образцов.

  • Образец Р11-7 серый размером 5×4×2 см, оксиды железомарганца обернуты вокруг кварцевого песчаника.Общая толщина слоев колеблется от 0,2 до 0,5 см.

Все исследованные образцы были разрезаны на две части: одна часть была отполирована для микроскопии, а другая высушена при 60°C и измельчена в агатовой ступке до размера ячеек 200 мкм. Одна часть пропитанных проб использовалась для проведения минералогического анализа, а другая часть – для химического анализа.

Объемный минералогический анализ порошковых образцов проводили с использованием рентгеновского дифрактометра с Cu-Kα-излучением и графитовым монохроматором с 0.Шаг 02° для 2θ в пределах от 3° до 75°. Подобразцы R11-4 сушили при 60, 75, 95, 150 и 300°C в течение 24 часов для получения информации о термической стабильности фаз Mn. Содержание петрогенных элементов (Fe, Mn, Al, Ca, Mg, K, Na, Ti, P) определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Микроэлементы (Ba, Co, Cu, Ni, Cr, Sr, V, Zn, Zr, Li, Be, Sc, Ga, Ge, Rb, Nb, Mo, Cd, In, Cs, Hf, Ta, W, Ti, Pb, Th, U) и редкоземельные элементы (в том числе Y, РЗЭ Y ) определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.Китайские стандарты кобальтоносных корок GSMC-1, GSMC-2 и GSMC-3 использовались для калибровки концентраций элементов в измеренных пробах. Аналитическая точность, как правило, лучше, чем 5 процентов. Полированные срезы наблюдали с помощью отражательного поляризационного микроскопа. Все испытания проводились в Первом институте океанографии Министерства минеральных ресурсов КНР. Участки

REE Y были нормализованы к постархейским австралийским сланцам (PAAS; Pourmand, Dauphas, and Ireland 2012).Аномалия Ce (δCe или Ce/Ce*) рассчитывается как Ce SN /Ce SN * = Ce SN /0,5La SN + 0,5Pr SN , где Ce SN и Pr SN являются значениями, нормализованными PAAS.

Результаты и обсуждение

Минералогия

Порошковые рентгенограммы анализируемых образцов представлены на рис. 3а. Марганцевые минералы репрезентативных образцов в основном состоят из манганата 10 и 7 Å.На рис. 3б представлены рентгенограммы образца Р11-7, прогретого при различных температурах. По сравнению с рентгенограммой при 60°С, нагрев при 95°С несколько уменьшил интенсивность рефлекса при 10 Å и немного увеличил ее при 7 Å, что свидетельствует о термической нестабильности 10 Å манганатов. На рентгенограмме образцов, высушенных при 150°С, также присутствуют пики отражения при 10 Å и 7 Å, что свидетельствует о наличии в этом образце термостойких 10 Å манганатов.После сушки при 300°C рефлексы при 10 Å и 7 Å все еще присутствовали, что также свидетельствовало о наличии в этих образцах термостабильных минералов марганца.

Минералогия и геохимия железомарганцевых оксидных месторождений Чукотского моря в Северном Ледовитом океане закономерности представительных железомарганцевых месторождений Чукотского моря. (б) Рентгенограммы после нагревания при 75, 95, 150 и 300°C в течение 24 часов

Рис. 4. Диаграммы, нормализованные по PAAS, для РЗЭ в железомарганцевых отложениях Чукотского моря (Pourmand, Dauphas, and Ireland 2012)

(2014)

Изотопные отношения Nd и Sr в пелагических глинах и железомарганцевых отложениях

  • 1

    Bonatti, E., Kraemer, T. & Rydell, H. in Ferromarganese Deposits on the Ocean Floor (ed. Horn, DR) 149– 166 (NSF, Вашингтон, округ Колумбия, 1972 г.).

    Google Scholar

  • 2

    Ку, Т.-Л. & Broecker, WS Deep Sea Res. 16 , 625–637 (1969).

    КАС Google Scholar

  • 3

    Бендер М.Л., Ку Т.-Л. & Broecker, WS Планета Земля Sci. лат. 8 , 143–145 (1970).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 4

    Турекян К.К., Кокран, Дж. К., Кришнасвами, С., Лэнгфорд, В. А. и Фауэр, К. А. Geophys. Рез. лат. 6 , 417–420 (1979).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • 5

    Мур, В. С. и Фогт, П. Р. Планета Земля. науч. лат. 29 , 349 (1976).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 6

    Бострём, К. и Петерсон, М.NA Мар Геол. 7 , 427–447 (1969).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • 7

    Corliss, J. B. J. geophys. Рез. 76 , 8128 (1971).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 8

    Бендер, М. Л. и др. Планета Земля, наук. лат. 12 , 425–433 (1971).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 9

    Даймонд, Дж.R. и др. Бык. геол. соц. Являюсь. 84 , 3355–3372 (1973).

    КАС Статья Google Scholar

  • 10

    Cronan, DS in Chemical Oceanography Vol. 5 , 217–263 (ред. Райли, Дж. П. и Честер, Р.) Academic, (Нью-Йорк, 1976).

    Google Scholar

  • 11

    Эдмонд, Дж. М. и др. Планета Земля.науч. лат. 46 , 19–30 (1979).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 12

    O’Nions, R.K., Carter, S.R., Cohen, R.S., Evensen, N.M. & Hamilton, P.J. Nature 273 , 435–438 (1978).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 13

    Chow, T.J. & Patterson, C.C. Geochim. космохим.Acta 26 , 263–308 (1962).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 14

    Reynolds, P. H. & Dasch, E. J. J. geophys. Рез. 76 , 5124–5129 (1971).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 15

    Пьепграс, Д. Дж., Вассербург, Г. Дж. и Даш, Э. Дж. Планета Земля. науч. лат. 45 , 223–236 (1979).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 16

    Piepgras, D. J. & Wasserburg, G. J. Планета Земля. науч. лат. 50 , 128–138 (1980).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 17

    McCulloch, M.T. & Wasserburg, G.J. Science 200 , 1003 (1978).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 18

    О’Нионс, Р.К., Гамильтон, П.Дж. и Эвенсен, Н.М. Планета Земля. науч. лат. 34 , 13 (1977).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 19

    Зиндлер А., Харт С. Р., Фрей Ф. А. и Якобссон С. П. Планета Земля. науч. лат. 45 , 249–262 (1979).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 20

    Пайпер Д.З. Геохим. космохим. Acta 38 , 1007–1002 (1974).

  • 21

    Høgdahl, O. T., Melsom, S. & Bowen, V. Adv. хим. 73 , 308–325 (1968).

    Артикул Google Scholar

  • 22

    Даш, Э. Дж. Геохим. космохим. Acta 33 , 1521–1552 (1969).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 23

    Адди, С.К. Геохим. космохим. Acta 43 , 1105–1115 (1979).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 24

    Martin, J.-M., Høgdahl, O. & Philippot, J.C. J. geophys. Рез. 81 , 3119–3124 (1976).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 25

    Мартин, Ж.-М. & Maybeck, M. Mar. Chem. 7 , 173–206 (1979).

    КАС Статья Google Scholar

  • 26

    Турекян, К.К. в Столкновение человека с океанами (изд. Худ, Д.В.) (Wiley, New York, 1971).

    Google Scholar

  • 27

    Goldberg, E.D., Koide, M., Schmitt, R.A. & Smith, N.H. J. geophys. Рез. 68 , 4209–4217 (1963).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 28

    Вильдеман, Т.Р. и Хаскин, Л. J. geophys. Рез. 70 , 2905–2910 (1965).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 29

    Рама, К. М. и Голдберг, Э. Г. Science 134 , 98 (1961).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 30

    Крейг Х., Кришнасвами С. и Сомаяджулу Б.Л.К. Планета Земля.науч. лат. 17 , 295 (1973).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 31

    Нодзаки Ю. и Цуногай С. Планета Земля. науч. лат. 20 , 88 (1973).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 32

    Нозаки Ю., Томсон Дж. и Турекян К. К. Планета Земля. науч. лат. 32 , 304 (1976).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 33

    Schell, W. R. Geochim. космохим. Acta 41 , 1019 (1977).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 34

    Пайпер, Д.З. в Ферромарганцевые отложения на дне океана , 123–138 (изд. Хорн, Д.Р.) (NSF, Вашингтон, округ Колумбия, 1972).

    Google Scholar

  • 35

    Глэсби, Г.P. Mar. Chem. 1 , 105–125 (1973).

    КАС Статья Google Scholar

  • 36

    Ehrlich, AM thesis, Mass. Inst. Технол. (1968).

  • 37

    Бендер, М.Л. в Ферромарганцевые отложения на дне океана , 73–80 (изд. Хорн, Д.Р.) (NSF, Вашингтон, округ Колумбия, 1972).

    Google Scholar

  • 38

    Гаррелс, Р. М. и Маккензи, Ф.Т. Эволюция осадочных пород (Нортон, Нью-Йорк, 1971).

    Google Scholar

  • (PDF) Источники галлия в железомарганцевых корках Японского моря

    Литература

    Андреев С.И. на русском]. ВНИИОкеангеология, ул.

    Санкт-Петербург.

    Аникеева Л.И., Казакова В.Е., Гавриленко Г.М., Рашидов В.А., 2008.

    Железомарганцевые корки западно-тихоокеанской переходной зоны. Вестник

    КРАУНЦ. Науки о Земле 11 (1), 10–30.

    Астахова Н.В., Колесник О.Н., Съедин В.Т. Цветные, благородные и

    редкоземельные металлы в Fe-Mn корках Беляевской горы (море

    Япония). Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле 16 (2), 152–165.

    Батурин Г.Н., 2012. Геохимия гидротермальных железомарганцевых корок

    Японского моря.Докл. наук о Земле. 445 (1), 862–867.

    Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., 2009. Состав железомарганцевых конкреций

    из Рижского залива (Балтийское море). Океанология 49 (1), 111–120.

    Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., 2011. Состав железомарганцевых

    конкреций Чукотского и Восточно-Сибирского морей. Докл. наук о Земле. 440 (1),

    1258–1264.

    Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Савельев Д.П., Деркачев А.Н., Цука-

    нов Н.В., Золотых Е.О., 2010. Железомарганцевые корки на дне

    Берингова моря. Докл. наук о Земле. 435 (1), 1478–1482.

    Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Рашидов В.А., 2012. Железомарганцевые корки

    Охотского моря. Океанология 52 (1), 88–100.

    Берсенев И.И. (Ред.), 1987. Геология дна Японского моря. ДВНЦ АН СССР, Владивосток.

    Блохин М.Г., Зарубина Н.В., Михайлик П.Е., 2013. ICP-MS измерения

    Ga на примере железомарганцевых корок Охотского моря.

    Масс-спектрометрия 10 (3), 191–198.

    Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Э.Г., 2006.

    Гидротермальный рудогенез на дне океана. Наука,

    Москва.

    Chester, R., Hughes, MJ, 1967. Химический метод выделения железомарганцевых минералов

    , карбонатных минералов и адсорбированных микроэлементов

    из пелагических отложений. хим. геол. 2 (3), 249–262.

    Кронан, Д.С., 1980.Подводные минералы. Academic Press, Лондон, Нью-

    Йорк.

    Дубинин А.В., Успенская Т.Ю., 2006. Геохимия и особенности

    марганцевого рудообразования в осадках океанических биопродуктивных зон.

    Литол. Мин. Ресурс. 41 (1), 1–14.

    Дубинин А.В., Успенская Т.Ю., Гавриленко Г.М., Рашидов В.А., 2008.

    Геохимия и генезис Fe-Mn оруденения в островных дугах западной части Тихого океана. Геохим.Междунар. 46 (12), 1206–1227.

    Дулло, В.-Хр., Бибоу, Н., Джорджлейт, К., 2004. Отчет SO178-KOMEX Cruise

    . http://www.geomar.de/div/projects/komex/sonne/SO178_Cruise_

    Report.pdf.

    Хальбах П., Накамура К., Вахшер М., Лаге Дж., Сакаи Х., Каселиц Л.,

    Хансен Р.-Д., Ямано М., Пост Л. ., Prause, B., Seifert, R., Micha-

    elis, W., Teichmann, F., Kinoshita, M., Marten, A., Ishibashi, J., Czer-

    winski, S., Блум, Н., 1989. Вероятный современный аналог массивных сульфидных месторождений типа Куроко

    в задуговом бассейне Окинавского прогиба.

    Природа 338, 496–499.

    Hannington, M., Herzig, P., Scott, S., Thompson, G., Rona, P., 1991.

    Сравнительная минералогия и геохимия золотоносных сульфидных месторождений

    хребты. Мар Геол. 101, 217–248.

    Кощинский, А., Хальбах, П., 1995. Последовательное выщелачивание морских железомарганцевых осадков: генетические последствия.Геохим. Космохим. Acta

    59, 5113–5132.

    Кощинский, А., Хейн, Дж. Р., 2003. Поглощение элементов из морской воды

    железомарганцевыми корками: твердофазные ассоциации и видообразование морской воды.

    Мар. геол. 198, 331–351.

    Леин А.Ю., Черкашев Г.А., Ульянов А.А., Ульянова Н.В., Степа-

    нова Т.В., Сагалевич А.М., Богданов Ю.А., Гурвич Э.Г., Торок-

    хов М.П., ​​2003. Минералогия и геохимия сульфидных руд месторождений

    Логачевское-2 и Радужное: сходство и отличия.Гео-

    хим. Междунар. 41 (3), 271–294.

    Лизаса К., Фиске Р.С., Исидзука О., Юаса М., Хашимото Дж., Исибаши Дж.,

    Нака Дж., Хории Ю., Фудзивара Ю., Има, А., Кояма С., 1999. Месторождение полиметаллических сульфидов типа Куроко

    в подводной кислой кальдере.

    Наука 283, 975–977.

    Михайлик П.Е. Состав, строение и условия образования железомарганцевых корок

    Японского и Охотского морей.PhD

    Диссертация. ДВГИ ДВО РАН, Владивосток.

    Михайлик П.Е., Ханчук А.И., 2011. Железомарганцевые корки подводных

    вулканов задуговых котловин как новый генетический тип месторождений галлия.

    Докл. наук о Земле. 439 (2), 1060–1062.

    Михайлик П.Е., Деркачев А.Н., Чудаев О.В., Зарубина Н.В., 2009.

    Fe-Mn корки из подводных поднятий прогиба Кашеварова (

    Охотское море). Русь. Дж. Пасифик Геол. 3 (1), 28–39.

    Михайлик П.Е., Ханчук А.И., Михайлик Е.В., Зарубина Н.В., Блохин,

    М.Г., 2014. Новые данные о распределении редкоземельных элементов и иттрия в

    гидротермальных Fe-Mn корках Японского моря: доказательства из фазы

    анализа. Докл. наук о Земле. 454 (1), 79–83.

    Ногучи Т., Оомори Т., Танахара А., Тайра Н., Такада Дж., Тайра Х., 2007. Подводная гора определена нейтронно-активационным анализом.Гео-

    хим. Ж. 41, 141–148.

    Ронов А.Б. (Ред.), 1980. Геохимия гидролизных элементов.

    Наука, Москва.

    Сахно В.Г. Современный и современный вулканизм на юге Дальнего

    Востока. Дальнаука, Владивосток.

    Сахно В.Г., Уткин И.В., 2009. Пепел вулкана Чанбайшань в отложениях

    Японского моря: идентификация по данным о микро- и редкоземельных

    элементах и ​​датировках их извержений.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *