Hvad er elektrolytisk mangan?

Elektrolytisk mangan er en ren form af det metalliske element mangan, Mn . Det kaldes "elektrolytisk", fordi et vigtigt trin i raffineringsprocessen involverer elektrolyse, en kemisk reaktion drevet af en elektrisk strøm. Mindre rene former, såsom ferromanganese og silicomanganese, er afledt af mere økonomiske metoder. Det rene metal bruges primært som en legering i produktionen af ​​rustfrit stål og aluminium. Elektrolytisk mangan bruges også i vid udstrækning som et element i lithium-ion-batterier designet til elektriske køretøjer.

De indledende stadier af manganforarbejdning involverer opvarmning af malmen og anvendelse af kemiske behandlinger for at fjerne størstedelen af ​​urenheder. Elektrolyse anvendes derefter til yderligere raffinering af metallet. En opløsning af materialet anbringes i en elektrolytisk celle, og en direkte elektrisk strøm ledes gennem. Jævnstrømmen inducerer en kemisk reaktion, der adskiller manganen fra naturligt forekommende forurenende stoffer.

Elektricitet trænger ind i cellen gennem anoden, en negativ elektrode og går ud gennem katoden, en positiv elektrode. At føre en jævn strøm gennem manganopløsningen kan forårsage enten oxidation, tab af elektroner eller reduktion af en gevinst i elektroner. Dette resulterer i opsamling af elektrolytisk manganmetal (EMM) på den positive katode og elektrolytisk mangandioxid (EMD) opsamling på den negative anode. Elektroderne fjernes periodisk, og manganaflejringerne opsamles i form af flager. Opvarmning af flagerne til 925 ° F (500 ° C) fjerner latent brint og resulterer i et manganpulver med en renhed på over 99,9%.

Hovedparten af ​​mangan, som raffineres hvert år, anvendes som en legering i forarbejdningen af ​​andre metaller. Stålfremstilling tegner sig for det meste af det samlede beløb med det renere elektrolytiske mangan, der bruges til produktion af høj kvalitet rustfrit stål. Det bruges også til fremstilling af et korrosionsbestandigt aluminium.

Elektrolytisk mangandioxid anvendes overvejende til fremstilling af katoden, eller den positive pol, af tørcellebatterier. Nye batterikonstruktioner og applikationer er mere afhængige af mangan. Lithium-ion-batterier, der driver mange elektriske køretøjer, bruger typisk EMM til fremstilling af katoden og EMD til fremstilling af batteriets anode.

Mangan er et almindeligt element, men størstedelen af ​​dets aflejringer er i form af knuder på havbunden. Kommercielt levedygtige indskud på land er ikke jævnt fordelt, idet Kina, Australien og Sydafrika har betydelige mine- og produktionskapaciteter. Lande, der er meget afhængige af importen af ​​metallet, betragter undertiden koncentrationen af ​​minedrift og forarbejdning i så få hænder som en strategisk trussel mod deres økonomi.