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REPUBLIQUEALGERIENNEDEMOCRATIQUEETPOP ULAIREMINISTEREDEL’ENSEIGNEMENTSUPERIE URETDELARECHERCHESCIENTIFIQUE Université Mohammed Seddik BenyahiaـJijel Faculté des sciences de la nature et de la vie Département des sciences de la terre et de l’univers Encadré par : S.Belmedrek Réalisé par : Dellouche Okba Année universitaire 2021/2022 Géologie économique des ressources minérales: Le manganèse Plan d'exposé : Introduction Histoire de manganèse Propriétés physique et chimique Productions minières Le comportement géochimique  Les différents types des gisements Les origines des gisements Les conditions de formations Le manganèse en Algérie Le manganèse et la santé Conclusion Introduction : Ce projet représente le manganèse comme un minéral Qui est très connu dans le monde et la croute terrestre Pour ce la on va poser des questions ; C'est quoi le Manganèse ? Quels sont ses propriétés ? Quel est sa Teneur et leur gisement ? Le manganèse est un élément du groupe VII et de la période IV, donc du milieu de la première série des métaux dits de transition. Le groupe du manganèse comprend pour les chimistes le manganèse, le technétium, le rhénium et,accessoirement,le transactinide synthétique radioactif bohri um 6 . La structure électronique de l'atome de manganèse soit [Ar] 4s2 3d5 justifie un état d'oxydation maximal égal à 7 ou VII7. Dans la nature, les états II et III (ce dernier stabilisé sous forme de complexes) sont les plus communs. Le manganèse, prenant 1,55 comme valeur d'électronégativité de Pauling, est l'élément le plus électropositif et aussi le plus abondant de ce septième groupe secondaire, il est beaucoup plus réactif que le rhénium, de même que dans leurs groupes respectifs, c'est- à-dire le sixième et le huitième, le chrome et le fer le sont du tungstène et de l'osmium. Le technétium, un des premiers éléments produit par l'homme, est quasi inexistant naturellement. Histoire de manganèse : La minéralogie et la chimie suédoise ont révélé l'élément « manganèse » dans la magnésie noire ou « magnesia nigra » en latin, soit le dioxyde de manganèse ou le minéral naturel pyrolusite de formule chimique MnO2 10. Ce composé minéral bien connu dans l'Antiquité prend sa dénomination de la cité lydienne de Magnésie du Sipyle. Le chimiste Bergman lance les études sur la magnésie noire où il soupçonne un élément inconnu, son étudiant Carl Wilhelm Scheele est le premier chimiste à reconnaître que le "manganèse" est un élément chimique singulier, en utilisant la magnésie noire pour générer des gaz oxydants, l'oxygène en 1773 et le chlore en 1774, le gaz oxygène étant évidemment dénommé plus tard par Lavoisier. Scheele laisse son collègue, le chimiste préparateur Johan Gottlieb Gahn, isoler le corps simple manganèse métal pur en 1774 par réduction du dioxyde de manganèse en creuset avec du carbone12. Klaproth qui reproduit sa préparation lui donne en 1808 un nom latin "magnesium" et allemand das Magnesium (sic) de manière éphémère, alors que Humphrey Davy avait appelé magnium l'élément et corps simple magnésium actuels13. Le chimiste français Guyton de Morveau lui donne finalement dans sa nomenclature des éléments d'inspiration lavoisienne le nom de manganèse en 1785, en prenant un mot français manganèse, désignant depuis la fin du XVI e siècle pour les hommes de l'art la magnésie noire14. Ce dernier faisant référence au mot italien ou vénitien manganese désignant également la magnésie noire, probablement issu du latin médiéval manganesa ou manganesia nigra, après altération de magnesia nigra, à moins qu'il s'agisse d'un codage dialectal des verriers médiévaux de l'île de Murano. Définition de manganèse : Le manganèse est un métal lourd gris-blanc dont le symbole sur le tableau des éléments périodiques est Mn et de numéro atomique 25. Faisant partie des éléments de transition. . Argenté, dur et cassant, il possède des propriétés magnétiques. Le métal est chimiquement réactif : il s’oxyde à l’air mais il ne réagit pas avec l’eau en conditions normales. Le Clark : Le métal manganèse (Mn) est relativement abondant dans la croute, ou il occupe la 12éme place avec un Clarke de 0,1 %, ses teneurs moyennes dans les diverses roches variant peu (0,05 a 0,2 %). le lessivage ou l’altération ont pu former des gisements importants [gondites]. Le tableau suivant représente les teneurs moyennes de manganèse dans différents réservoirs : Les propriétés physiques et chimiques : Le manganèse intervient dans la synthèse du collagène. Il a un rôle important dans la construction des os et des articulations. Il participe au métabolisme des glucides et du cholestérol. En outre, son activité anti-oxydante lui permette de protéger les cellules contre le stress oxydatif. Le manganèse est un oligo- élément essentiel, non synthétisé par l'organisme. Il doit être apporté par l'alimentation à hauteur de 2 mg par jour. On trouve environ 20 mg de manganèse dans notre organisme, répartis dans les os, le foie, les reins. Lorsque les apports sont insuffisants, des troubles comme des atteintes nerveuses, osseuses peuvent apparaître. Le manganèse Mn est un solide grisâtre ou gris-blanchâtre, un métal dur gris- blanc ou grisâtre brillant qui ressemble au fer. Les atomes dont le rayon sphérique avoisine 1,4 Å constituent un cristal de système réticulaire cubique centré, de paramètre de maille 6,28 Å. C'est un métal clair de densité 7,2 à 7,44 (pur), avec une dureté Mohs de l'ordre de 5 à 6 ½, très cassant et fragile. Ce corps simple métal existe sous quatre formes allotropiques ou variétés cubiques, le Mnα de densité 7,44 le plus commun stable jusqu'à 742 °C avant de se transformer en Mnβ, forme classique de plus faible densité 7,29 obtenue par aluminothermie, puis de suite en Mnγ à 742 °C et en Mnδ après 1 160 °C. Ces transformations de structures cristallochimiques sont réversibles. Les dépôts de métal Mn par électrolyse laisse essentiellement une phase Mnγ de densité minimale 7,18 qui se transforme rapidement au repos à température ambiante en Mnα 41. -Les propriétés chimiques: Symbole : Mn Numéraux atomique : 25 Densité : 7,21 a 7,44 Masse atomique54, 9380 g.mol -1 Masse volumique7, 43 g.cm-3 à 20°C Température de Fusion1247 °C Température d'ébullition1962 °C Découverte : Identifié par Scheele, Bergman et d’autres et isolé par Gahn en 1774. Le comportement géochimique : - Le manganèse est le 3ème plus abondant métal de transition derrière le titane et le fer avec lequel il présente de nombreuses affinités. Dans la classification géochimique des éléments, il se classe parmi les éléments sidérophiles. - Ces caractéristiques l’amènent à se retrouver sous de nombreuses formes, minérales et aqueuses, dans une grande diversité d’environnements et en permanence remobilisé au gré des processus géologiques. - Le manganèse Mn2+ peut être oxydé ou réduit selon le pH et le potentiel d’oxydoréduction du sol qui sont les paramètres clés de sa disponibilité ; d’autres paramètres tels que la température et l’humidité du sol jouent un rôle moins important. Le Mn2+est l’espèce dominante du manganèse sur Terre. De par son rayon ionique proche de celui d’éléments plus abondants comme Ca et Mg et surtout Fe, il peut se trouver, par substitution, en concentration mineure dans de nombreux minéraux tels que la calcite, dolomite ou encore les silicates ferromagnésiens. Production minière : Le manganèse est souvent associé à des fers. Les minerais dits métallurgiques qui ont des teneurs qui dépassent 35 % de Mn sont destinés à la fabrication d’alliages. Les minerais riches ont des teneurs supérieures à 44 % de Mn et qui peuvent atteindre 57 %. Les minerais ferrifères qui ont des teneurs comprises entre 10 et 35 % de Mn et les minerais manganifères qui sont des minerais de fer riches en Mn (5 à 10 %), sont employés pour ajuster la teneur en manganèse des fontes produites au haut fourneau. En 2020, exprimé en Mn contenu, les minerais riches, avec une teneur ≥ à 44 % de Mn, représentent 40 % de la production totale de minerais, les intermédiaires avec une teneur comprise entre 30 et 44 %, 49 % de la production, les pauvres, avec une teneur inférieure à 30 %, 10 % de la production. Teneurs moyennes des minerais extraits dans les principaux pays producteurs : Distribution des éléments chimiques en fonction de leur rayon ionique (Diagramme de Goldschmidt) -Productions minières: Le production minière mondiale s’élevait, en 2020, à 20,3 millions de t de Mn contenu. Les différents gisements : En raison de sans caractères très synthétique, on peut adopter la classification proposée par, A WISSINK (1970) : a. Gisement sédimentaire (ou hydrothermauxsédimentaire) en milieux essentiellement détritique b. Gisement sédimentaire (ou hydrothermauxsédimentaire) en milieux essentiellement carbonaté c. Gites jaspilitiques d. Gites gonditiques avec enrichissement supérgène En 2020: -Groote Eylandt, dans le Territoire du Nord, en Australie, est la mine de manganèse à haute teneur, la plus importante au monde. Elle est exploitée, à ciel ouvert, par GEMCO, joint venture entre South32 (ex BHP Billiton) 60 % et Anglo American 40 %. En 2019-20, la production est de 5,783 millions de t. Les réserves prouvées et probables sont de 57,1 millions de t renfermant 43 % de Mn. -Au Ghana, la mine de Nsuta est exploitée par le groupe chinois Ningxia Tianyuan Manganese Industry (TMI) qui a acquis, en mai 2017, uploads/Geographie/ le-manganese.pdf