Для обогащения марганцевых руд применяется главным образом гравитационный метод — отсадка. При этом топкие частицы хрупких марганцевых минералов практически терялись. Из-за этого горная речка Квирила, вытекающая из живописной долины Сачхере, ниже г. Чиатуры превращалась в темный грязный поток. Частицы пиролюзита плывут в воде реки на протяжении нескольких сот километров, поскольку все они одноименно (отрицательно) заряжены, не слипаются и не оседают; из Квирилы они попадают в Риопи, а оттуда в Черное море.

Часть марганцевых шламов извлекается на специально построенной флотационной фабрике методом пенной сепарации. Метод был предложен еще в 1940 г. В. А. Малиновским, но его промышленное освоение началось только в 60-х годах. В отличие от обычной флотации пульпа подается не в подпенную зону, а непосредственно на слой пены. Подобный метод обеспечивает резкое увеличение продолжительности контакта минералов с пузырьками воздуха, что создает наиболее благоприятные условия для минерализации воздушных пузырьков, в особенности крупными частицами. Поскольку после отсадки частицы крупнее флотационных все же теряются, этот метод впервые был использован для марганцевых руд.

В марганцевых минералах всегда присутствует железо, поэтому они обладают слабомагнитными свойствами. Поэтому извлечение марганцевых шламов возможно на полиградиептпых магнитных сепараторах. Пульпа прогоняется через слой железных шаров, находящихся в магнитном поле. При этом в точках соприкосновения шаров и вблизи них напряженность магнитного поля достаточно высока и слабомагнитные частицы там оседают, как на фильтре. Затем секция с шарами выходит из магнитного поля и марганцевый концентрат вымывается из слоя шаров.

Интересно отметить, что, хотя марганец немагнитен, сплав его с немагнитными медью и оловом обладает ферромагнитными свойствами. Олово можно заменить алюминием, мышьяком, сурьмой, бором или висмутом.

Марганцевый минерал пиролюзит под названием «черная магнезия» применялся при варке стекла. Поскольку зеленый и бурый цвет стеклу придает железо, его необходимо окислить. Пиролюзит окисляет сернистые соединения железа, «осветляя» стекло. Возможно, происхождение латинского названия марганца связано с его ролью в стекловарении: «манганидзейн» означает «чистить».

Заметим, что Плиний Старший (I век н. э.) считал пиролюзит разновидностью магнитного железняка. Отсутствие магнитных свойств у пиролюзита Плиний объяснял принадлежностью его к женскому полу, к которому магнит равнодушен.

Ту же роль окислителя играет марганец и в доменной плавке железа. Марганцевый концентрат добавляют в плавку для образования легкоплавкого сульфида марганца, который переходит в шлак. Марганец хорошо связывает и кислород. Еще в прошлом веке из марганцовистых железных руд выплавляли «зеркальный» чугун, который применяется для раскисления и науглероживания стали, т. е. для удаления из нее серы и кислорода. Теперь для этой цели применяют ферромарганец.

Для легирования стали марганец обычно вводят вместе с хромом, кремнием, вольфрамом. Однако есть сталь, в состав которой, кроме железа, марганца и углерода, ничего не входит. Это сталь Гадфилда, содержащая 1–1,5 % углерода и 11–15 % марганца, опа обладает огромной износостойкостью и твердостью. Ее применяют для изготовления дробилок, деталей экскаваторов и бульдозеров. Твердость этой стали такова, что она не поддается механической обработке, детали из нее можно только отливать.

Сплавы марганца с медью обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Из этих сплавов делают лопатки турбин, а из марганцовистых бронз — винты самолетов и другие авиадетали.

Относительно недавно стало известно о новом потенциальном источнике марганца. Это железомарганцевые конкреции — овальные комки, лежащие на дне океанов. Еще в 1969 г. при глубоководном погружении подводной лодки была добыта со дна гигантская конкреция массой около 90 кг. Ее состав, считая только главные компоненты: по 25 % марганца и кристаллизационной воды, 15 % железа. Предполагается, что запасы железомарганцевых конкреций на дне Тихого океана составляют около 2 млрд т, а поскольку конкреции образуются путем коагуляции и осаждения минеральных веществ из морской воды, их запасы растут в среднем на 90 млн т в год.

Конкреции содержат также кобальт, никель и медь. Но добыча и переработка их крайне трудны. Сбор конкреций на дне океана требует создания принципиально новых добычных устройств. Даже извлеченные на сушу, они долго сохраняют свою влажность. Раздробить их в обычных дробилках невозможно, они просто сминаются в блинообразные комки. Так что пока этот перспективный источник марганца еще не освоен.

Масса земной коры на 8,8 % состоит из алюминия. В основном он содержится в трехокиси алюминия Аl₂О₃ и, алюмосиликатах (также в виде трехокиси). Этот элемент в значительных количествах входит в состав глин, каолинов, полевых шпатов, слюд и многих других минералов — всего их известно свыше 250. Трехокись алюминия — необычайно прочное и устойчивое соединение, так, глинозем плавится только при 2000 °C.

Сродство алюминия к кислороду настолько велико, что сгорание металлического алюминия в кислороде является одной из самых сильных экзотермических реакций. Идея использования этой реакции в ракетах впервые была высказана Ф. А. Цандером — одним из основателей Группы изучения ракетного движения (ГИРД), старшего сподвижника С. П. Королева. Алюминиевый порошок используется как присадка к ракетному топливу.

Основным сырьем для производства алюминия является боксит — глинистая порода, состоящая в основном из гидроокисей алюминия. Впервые такая порода была найдена во Франции, близ деревни Бо. Мировая добыча бокситов составляет сейчас десятки миллионов тонн в год. Содержание глинозема (Аl₂О₃) в бокситах колеблется от 28 до 60 %. Бокситы используются для производства не только металлического алюминия, по и красок, сорбентов, цементов, огнеупоров, а также искусственных корундов.

В отличие от глиноподобных мягких бокситов корунды, имеющие почти ту же химическую формулу — Аl₂О₃, уступают по твердости лишь алмазу. Корунды широко используются в качестве абразивов, а два минерала группы корунда — рубин и сапфир — известны как драгоценные камни.

Яркий блеск красного рубина и синие переливы сапфира восхитительны. Замечательно, что один и тот же минерал благодаря ничтожному количеству различных примесей славится различными великолепными цветами. Существуют желтые камни, обладающие наибольшей твердостью, блестящие, почти бесцветные камни, правда, уступающие алмазу по игре, камни, обладающие другой, менее привлекательной окраской — лиловой, желтоватой, голубоватой и зеленой. При внимательном рассмотрении оказывается, что лиловые камни состоят из чередующихся синих и красных слоев; обычны желто-синие пятнистые камни. Благодаря особенностям кристаллической структуры в некоторых камнях, ограненных в виде округлого тела (кабошона), как бы высвечивается яркая звезда.

Термин «корунд» применяется для обозначения непрозрачных камней, которые измельчаются в порошок и используются как абразив. Такой «корунд» является относительно чистым материалом, чем отличается от «наждака», также представляющего собой измельченный корунд, но в смеси с магнетитом и другими тяжелыми минералами, имеющими более низкую твердость. Словом «сапфир» ювелиры обозначают все разновидности корунда, за исключением красного рубина. Сапфир в зависимости от примесей в структуре корунда бывает белым, желтым, зеленым, сипим и даже розовым.

Слово «рубин» происходит от латинского ruber — красный. В средние века, когда о природе драгоценных камней знали немного, это слово широко использовалось для обозначения всех красных камней, но в конце концов стало прилагаться лишь к наиболее твердому из них — красной разновидности корунда.