A mangán kulcseleme az acélgyártásnak . Bár kisebb fémnek minősül, minden évben világszerte előállított mangán mennyisége csak vas , alumínium , réz és cink mögött rejlik.
Tulajdonságok:
- Atomszimbólum: Mn
- Atomszám: 25
- Elem kategória: Átmeneti fém
- Sűrűség: 7,21 g / cm3
- Olvadáspont: 2274,8 ° F (1246 ° C)
- Forráspont: 3741,8 ° F (2061 ° C)
- Mohs Keménység: 6
Jellemzők:
A mangán rendkívül törékeny és kemény, ezüstszürke fém.
A tizenkettedik legelterjedtebb eleme a földkéregben, a mangán növeli az erőt, a keménységet és a kopásállóságot acélból ötvözve.
A mangán készsége könnyen összekapcsolható a kénnel és az oxigénnel, ami kulcsfontosságú az acélgyártásban. A mangán hajlamos oxidálódásra segít eltávolítani az oxigénszennyezéseket, miközben javítja az acél feldolgozhatóságát magas hőmérsékleten a kénnel való kombinálással, és így magas olvadáspontú szulfidot képez.
Történelem:
A mangánvegyületek felhasználása több mint 17 ezer évre nyúlik vissza. Az ókori barlangfestmények, beleértve a Lascaux France-t is, színüket mangán-dioxidból származtatják. A mangánfémt azonban Johann Gottlieb Gahn 1774-ig nem izolálta, három évvel azután, hogy kollégája, Carl Wilhelm Scheele egyedivé tette ezt.
Talán a mangán legnagyobb fejlődése csaknem 100 évvel később történt, amikor 1860-ban Sir Henry Bessemer, Robert Forester Mushet tanácsadója mellett, hozzáadta mangánt az acélgyártási folyamatához a kén és az oxigén eltávolítására.
Ez megnövelte a késztermék alakíthatóságát , lehetővé téve, hogy magas hőmérsékleten gördüljön és kovácsoljon.
1882-ben Sir Robert Hadfield ötvözte a mangánt szénacélból, előállítva az első acélötvözetet , amelyet ma Hadfield acélnak neveznek.
Termelés:
A mangánt elsősorban az ásványi piroluzitból (MnO 2 ) állítják elő, amely átlagosan több mint 50% mangánt tartalmaz.
Az acéliparban történő felhasználás során a mangánt szilikagél és ferromangán fémötvözetekké dolgozzák fel. A Nemzetközi Mangán Intézet szerint 2009-ben 11,7 millió tonna mangánötvözetet gyártottak. Ebből a szilikangánból 7,4 millió tonna volt, a ferromangán pedig 4,3 millió tonna volt.
A 74-82% mangánt tartalmazó ferromangán magas szén-dioxid-kibocsátású (> 1,5% szén), közepes szén (1,0-1,5% szén) vagy alacsony széndioxid (<1% szén). Mindhárom keletkezik a mangán-dioxid, a vas-oxid és a szén (koksz) megolvasztása során robbanás, vagy gyakrabban elektromos ívkemencében. A kemence által biztosított intenzív hő a három összetevő karbotermikus redukciójához vezet, ami ferromangánt eredményez.
A szilikangán, amely 65-68 tömeg% szilíciumot , 14-21 tömeg% mangánt és körülbelül 2 tömegszázalék szenet tartalmaz a magas szén-fluor-ferromangán termelésből vagy közvetlenül a mangánércből származó salakból. A mangánérc koksz és kvarc magas hőmérsékleten való megolvasztásával az oxigén eltávolításra kerül, miközben a kvarc szilíciumot alakít ki, így szilikagél-mangán marad.
A 93-98% közötti tisztaságú elektrolitikus mangánt mangánérc kénsavval történő kioldásával állítják elő.
Az ammóniát és a hidrogén-szulfidot ezután a nem kívánt szennyeződések kicsapására használják, beleértve a vasat, alumíniumot, arzént, cinket, ólmot , kobaltot és molibdént . A tisztított oldatot ezután egy elektrolitikus cellába tápláljuk, és elektrolizáló eljárással vékony mangánfém-réteget hoz létre a katódon.
Kína a mangánérc legnagyobb termelője, 2009-ben a bányában levő mangán 22% -a és a finomított mangán anyagok (pl. Ferromangán, szilikagél mangán és elektrolit mangán) legnagyobb gyártója. 2009-ben Kína 6,6 millió tonna mangánötvözetet gyártott, ami az összes globális termelés 57% -a, amely a globális ferromangán termelés 64% -át és a globális elektrolit mangántermelés több mint 95% -át foglalja magában.
Alkalmazások:
Az évente elfogyasztott összes mangán körülbelül 90% -át acélgyártásban használják .
Ennek egyharmadát desulferizáló és deoxidálószerként használják, a fennmaradó mennyiséget ötvöző ágensként használják.
Forrás:
A Nemzetközi Mangán Intézet. www.manganese.org
A World Steel Association. http://www.worldsteel.org
Newton, Joseph. Bevezetés a fémiparba. Második kiadás. New York, John Wiley & Sons, Inc.
Terence kövesse a Google + -ot