Mangan er lykilþáttur í framleiðslu á stáli . Þrátt fyrir að flokkast sem minniháttar málmur fellur magn af mangan sem framleitt er á heimsvísu á hverju ári á bak við aðeins járn , ál , kopar og sink .
Eiginleikar:
- Atómtákn: Mn
- Atómnúmer: 25
- Element Flokkur: Transition Metal
- Density: 7.21 g / cm³
- Bræðslumark: 2274,8 ° F (1246 ° C)
- Sjóðpunktur: 3741,8 ° F (2061 ° C)
- Mohs hörku: 6
Einkenni:
Mangan er afar brothætt og harður, silfurgrey málmur.
Tólfta mestu frumefni í jarðskorpu, mangan eykur styrk, hörku og slitþol þegar það er leyst í stáli.
Það er Manganese hæfni til að sameina auðveldlega með brennisteini og súrefni, sem gerir það afar mikilvægt í framleiðslu á stáli. Mangan er líkleg til að oxa hjálpar til við að fjarlægja súrefni óhreinindi, en einnig að bæta vinnanleika stál við háan hita með því að sameina brennistein til að mynda hábrennandi súlfíð.
Saga:
Notkun manganefnasambanda stækkar meira en 17.000 ár. Ancient hellir málverk, þ.mt í Lascaux Frakklandi, öðlast lit þeirra úr mangandíoxíði. Mangan málmur var þó ekki einangrað fyrr en árið 1774 af Johan Gottlieb Gahn, þremur árum eftir að samstarfsmaður hans Carl Wilhelm Scheele hafði greint það sem einstakt frumefni.
Kannski var stærsta þróunin fyrir mangan næstum 100 árum síðar þegar Sir Henry Bessemer, með ráðgjöf Robert Forester Mushet, bætti við mangan í framleiðsluferli hans til að fjarlægja brennistein og súrefni.
Það aukið sveigjanleiki fullunna vöru, sem gerir það kleift að rúlla og svíkja við háan hita.
Árið 1882, Sir Robert Hadfield leysti mangan með kolefnis stáli, sem framleiðir fyrsta stálblendi , sem nú er þekkt sem Hadfield stál.
Framleiðsla:
Mangan er fyrst og fremst framleiddur úr steinefni pyrolusite (MnO 2 ), sem að meðaltali inniheldur meira en 50% mangan.
Til notkunar í stáliðnaði er mangan unnin í málmblöndur kísilmúran og ferrómanganese. Samkvæmt International Manganese Institute voru 11,7 milljónir tonna af manganleirum framleiddar árið 2009. Af þessu nam kísilmanganese 7,4 milljónir tonna og ferrómanganese nam 4,3 milljónum tonna.
Ferrómanganese, sem inniheldur 74-82% mangan, er framleidd og flokkað sem hátt kolefni (> 1,5% kolefni), miðlungs kolefni (1,0-1,5% kolefni) eða lítið kolefni (<1% kolefni). Öll þrjú eru mynduð með því að bræða mangandíoxíð, járnoxíð og kol (kók) í sprengingu eða oftar rafmagnsbogaofni. Hinn mikla hiti, sem ofninn veitir, leiðir til carbothermískrar lækkunar á þremur innihaldsefnunum og leiðir til ferromanganese.
Silíkomanganese, sem inniheldur 65-68% sílikon , 14-21% mangan og um það bil 2% kolefni, er dregið út úr gjallinu sem er búið til við framleiðslu á háum kolefnisferromangani eða beint frá manganmalm. Með því að bræða mangan málmgrýti með kók og kvars við mjög háan hita, er súrefnið fjarlægt meðan kvars breytist í sílikon og skilur sílikómanganese.
Rafmagns mangan, með hreinleika á bilinu 93-98%, er framleiddur með því að útskolja mangan málmgrýti með brennisteinssýru.
Ammóníum og vetnissúlfíð eru síðan notuð til að koma í veg fyrir óæskileg óhreinindi, þar á meðal járn, ál, arsen, sink, blý , kóbalt og mólýbden . Hreinsaða lausnin er síðan fóðrað í rafgreiningarfrumu og með rafvinnsluferli skapar þunnt lag af mangan málmi á bakskautinu.
Kína er bæði stærsti framleiðandi mangan málmgrýti, sem er um 22% af manganinu sem er minnað árið 2009 og stærsti framleiðandi hreinsaðra manganefna (þ.e. ferrómanganese, kísilgúran og rafgreiningarmangan). Árið 2009 framleiddi Kína 6,6 milljónir tonna af manganleirum, um 57% af heildarframleiðslu heimsins, þar sem 64% af heildarframleiðslu ferromanganese og meira en 95% af alheimsframleiðslu á rafskautssmíði voru til staðar.
Forrit:
Um 90 prósent allra mangans sem neytt er á hverju ári er notað við framleiðslu á stáli .
Þriðjungur þessarar er notaður sem dælubúnaður og afoxunarefni, þar sem eftirtalin magn er notað sem alloysa.
Heimildir:
International Manganese Institute. www.manganese.org
The World Steel Association. http://www.worldsteel.org
Newton, Joseph. Kynning á málmvinnslu. Önnur útgáfa. New York, John Wiley & Sons, Inc.
Fylgdu Terence á Google+