Mangan er livsnødvendigt, men samtidigt giftigt i større mængder. Det findes som brunsten, og nogle forekomster er meget rene.
Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 12, 2003 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder. Se relaterede artikler nederst på siden.
Af Carsten Christophersen,
Det er bidende koldt, og den lille sorte sten i min hånd føles som en isklump – blot meget tungere. Stedet er Altiplano – højsletten mellem byen Ayacucho og floden Apurimac i Peru. Højden er over 4.000 m, og snedækkede bjergtoppe rager yderligere 1.000 m op over højsletten. Det er svært at få vejret, og selv langsom gang føles udmattende, men lige foran rejser sig en kulsort bjergvæg. Det er derfra den lille sten stammer, og stenen er manganmalm. Analyser på Geologisk Institut ved Københavns Universitet viser, at den består af 83% brunsten – det er så rent, at det kan pulveriseres og bruges direkte i batterier.
Stenen blev indsamlet i 1976, og så skete der ikke meget på disse høje, kolde og øde steder de næste 25 år. Bortset fra den sjældne gang hvor en hyrde driver sine lamaer denne vej mod mere grønne egne, er området mennesketomt. Manganmalmen er en del af den sidste bjergkæde ind mod Amazonlandet.
Men andre har indset potentialet for minedrift i disse områder, for i de seneste år har et storstilet projekt været under udvikling i denne del af Peru.
Berenguela tager form
Mod syd på højsletten, 50 km vest for byen Juliaca med 100.000 indbyggere, og nær Titicacasøen ligger Berenguela. For tiden er området ved at blive modnet til et stort mineområde med det formål at bryde malmen og fremstille mangan(II)sulfat og mangandioxid. Som sidegevinst forventes en produktion af kobber og sølv. Råmaterialet er anslået til 14 mio. ton malm med 125 g sølv/ton, 1,3% kobber og et Mn-indhold på 18%. Forekomsten er bestemt til en længde på 1500 m, en bredde på 500 m og 60 m tykt. Fra en åben mine forventes 1.000 ton malm forarbejdet dagligt. Ved at investere i størrelsesordenen 125 mio. dollars håber det amerikanske mineselskab Kappes, Cassidy and Associates at hjemtage en klækkelig fortjeneste de næste 22 år. Produktionen er planlagt til at starte næste år, men det er uoplyst, om tidsplanen overholdes.
Fremtidens mangan
Mangan er det 12. almindeligste grundstof i jordskorpen, men koncentrationen og indholdet i de fleste forekomster er for lille til at bære en økonomisk udvinding. Malm med højt Mn-indhold er derfor en efterspurgt vare. F.eks. producerer Kina en stor del af verdens stål, men importerer manganmalm, da nationens eget råmateriale ikke har tilstrækkeligt indhold til en rentabel produktion. Der er derfor mulighed for, at malm med lavere Mn-indhold kan bruges i fremtiden.
Mangannoduler, der dækker store dele af oceanernes bund, repræsenterer en kolossal reserve med et gennemsnitligt Mn-indhold på 25%. Uheldigvis findes nodulerne hovedsageligt på dybder omkring 5 km. Udnyttelse er forbundet med store tekniske vanskeligheder og er endnu ikke lønsom.
Mangan er uerstatteligt
Manganproduktionen lå i 2002 på omkring 7,6 mio. ton, og Mn er det 4. mest brugte metal efter jern, aluminium og kobber. Det kan ikke erstattes af noget andet metal, og over 90% bruges i fremstillingen af stål. Andre vigtige anvendelser er i legering med aluminium i øl- og sodavandsdåser. Svampemidlet Maneb er polymert 1,2-ethan-bis(dithiocarbamato)mangan(II), og det produceres i omkring 200.000 ton årligt. I Danmark blev der i 2001 solgt 265.962 kg Mancoseb, der er et andet handelsnavn for Maneb, til anvendelse i landbruget. Anselige mængder Mn-forbindelser anvendes som tilsætning til kunstgødning, kvægfoder og i de 12-15 mia. batterier, der produceres hvert år. De indeholder ofte en renset form for brunsten, elektrolytisk mangandioxid, der sælges for 1,50 US $ pr. kg.
Livsnødvendigt, men giftigt i større mængde
En række enzymer, f.eks. araginase, der danner urinstof, kræver Mn(II) eller Mn(III) for at virke. Mangel giver sig udslag i degeneration af æggestokke eller testikler. Også forkortelse og misdannelse af ben og andre knogledeformationer ses ved Mn-mangel. Mn har en central placering i den fotosyntetiske proces, og planter bliver gule og vantrives ved mangel.
Mn er et livsvigtigt metal, men større mængder, som f.eks. svejsere og arbejdere ved jernstøberier udsættes for, giver anledning til alvorlige forgiftninger. De viser sig ved skader på nervesystemet. I 2002 fik 42 arbejdere ved Stålvalseværket i Frederiksværk tilkendt store erstatninger ved Arbejdsskadestyrelsen for tab af arbejdsevne forårsaget af Mn-forgiftning.
Kilder
http://www.berenguela.com/
Beskrivelse af Berenguela projektet i Peru.
http://www.ask.dk/udgivelser/nyt_erhverssygd/april99.html
Arbejdsskadestyrelsen afgør i 1999, at nogle arbejdsskader skyldes Mn-forgiftning.
http://www.mst.dk/udgiv/publikationer/2002/87-7972-219-9/pdf/87-7972-220-2.pdf
Bilag 1 tabellerer mængden af aktivstoffer til anvendelse i landbrugets planteavl i 2001.
Højsletten i over 4.000 m’s højde, hvor de sorte klipper til højre i billedet består af meget rig manganmalm.
Foto N.S. Moe.
En lille flok lamaer drives til græsning på højsletten i området under manganforekomsten.
Foto Carsten Christophersen.
