Manganez üretiminde önemli bir bileşendir çelik. Küçük metal olarak sınıflandırılsa da, her yıl dünya çapında üretilen mangan miktarı sadece geride kalmaktadır Demir, alüminyum, bakır, ve çinko.
Özellikleri
- Atom Sembolü: Mn
- Atom Numarası: 25
- Eleman Kategorisi: Geçiş Metal
- Yoğunluk: 7,21 g / cm³
- Erime Noktası: 2274.8°F (1246°C)
- Kaynama Noktası: 3741.8° F (2061 °C)
- Mohs Sertliği: 6
Özellikleri
Manganez son derece kırılgan ve sert, gümüşi gri bir metaldir. Yerkabuğundaki on ikinci en bol element olan manganez, çelik alaşımlı olduğunda mukavemeti, sertliği ve aşınma direncini arttırır.
Manganez'in kükürt ve oksijen ile kolayca bir araya gelme kabiliyetidir, bu da onu çelik üretiminde kritik hale getirir. Manganezin oksitlenme eğilimi, oksijen safsızlıklarının giderilmesine yardımcı olurken, aynı zamanda yüksek erime noktalı bir sülfür oluşturmak için kükürt ile birleşerek çeliğin yüksek sıcaklıklarda çalışabilirliğini arttırır.
Tarih
Manganez bileşiklerinin kullanımı 17.000 yıldan fazla bir zamana uzanır. Lascaux Fransa'dakiler de dahil olmak üzere eski mağara resimleri, renklerini manganez dioksitten elde eder. Bununla birlikte, manganez metali, meslektaşı Carl Wilhelm Scheele'nin benzersiz bir unsur olarak tanımlamasından üç yıl sonra, Johan Gottlieb Gahn tarafından 1774'e kadar izole edilmedi.
Belki de manganez için en büyük gelişme yaklaşık 100 yıl sonra 1860'da Sir Henry Bessemer, Robert Forester Mushet'in tavsiyelerini alarak, çelik üretim sürecine kükürt ve oksijen. Arttırdı dövülebilirlik bitmiş ürünün yüksek sıcaklıklarda yuvarlanmasına ve dövülmesine izin verir.
1882'de Sir Robert Hadfield, karbon çeliği ile manganez alaştırarak ilk çeliği üretti alaşımŞimdi Hadfield çeliği olarak bilinir.
Üretim
Manganez esas olarak mineral pirolusitten (MnO) üretilir.2), ortalama% 50'den fazla manganez içerir. Çelik endüstrisinde kullanım için, manganez silikomangan ve ferromanganez metal alaşımlarına işlenir.
% 74-82 manganez içeren ferromanganez, yüksek karbon (>% 1.5 karbon), orta karbon (% 1.0-1.5 karbon) veya düşük karbon (
% 65-68 içeren silikomangan silikon% 14-21 manganez ve yaklaşık% 2 karbon, yüksek karbonlu ferromanganez üretimi sırasında oluşan cüruftan veya doğrudan manganez cevherinden çıkarılır. Manganez cevherini çok yüksek sıcaklıklarda kok ve kuvars ile eriterek, kuvars silikomanganez bırakarak silikona dönüşürken oksijen çıkarılır.
Saflıkları% 93-98 arasında olan elektrolitik manganez, manganez cevherinin sülfürik asit ile yıkanmasıyla üretilir. Daha sonra amonyak ve hidrojen sülfür, demir, alüminyum, arsenik, çinko, öncülük etmek, kobalt, ve molibden. Saflaştırılmış çözelti daha sonra bir elektrolitik hücreye beslenir ve bir elektroliz işlemi yoluyla katot üzerinde ince bir manganez metal tabakası oluşturur.
Çin, hem en büyük manganez cevheri üreticisi hem de en büyük rafine manganez malzemesi üreticisidir (yani ferromanganez, silikomanganez ve elektrolitik manganez).
Uygulamalar
Her yıl tüketilen tüm manganezlerin yaklaşık yüzde 90'ı, çelik üretimi. Bunun üçte biri bir kükürt giderici ve oksit giderici olarak kullanılır, kalan miktar bir alaşım maddesi olarak kullanılır.
Kaynaklar:
Uluslararası Manganez Enstitüsü. www.manganese.org
Dünya Çelik Birliği.http://www.worldsteel.org
Newton, Joseph. Metalurjiye Giriş. İkinci baskı. New York, John Wiley & Sons, Inc.