Che cos'è il manganese elettrolitico?
Il manganese elettrolitico è una forma pura dell'elemento metallico manganese, Mn . È definito "elettrolitico" perché un passo importante nel processo di raffinazione prevede l'elettrolisi, una reazione chimica guidata da una corrente elettrica. Le forme meno pure, come il ferromanganese e il silicomanganese, derivano da metodi più economici. Il metallo puro viene utilizzato principalmente come lega nella produzione di acciaio inossidabile e alluminio. Il manganese elettrolitico è anche ampiamente utilizzato come elemento nelle batterie agli ioni di litio progettate per veicoli elettrici.
Le fasi iniziali della lavorazione del manganese prevedono il riscaldamento del minerale e l'utilizzo di trattamenti chimici per rimuovere la maggior parte delle impurità. L'elettrolisi viene quindi utilizzata per perfezionare ulteriormente il metallo. Una soluzione del materiale viene posta in una cella elettrolitica e viene fatta passare una corrente elettrica diretta. La corrente continua induce una reazione chimica che separa il manganese dai contaminanti presenti in natura.
L'elettricità entra nella cellula attraverso l'anodo, un elettrodo negativo ed esce attraverso il catodo, un elettrodo positivo. Passare una corrente continua attraverso la soluzione di manganese può causare ossidazione, perdita di elettroni o riduzione, un guadagno di elettroni. Ciò si traduce in un accumulo di metallo al manganese elettrolitico (EMM) sul catodo positivo e un diossido di manganese elettrolitico (EMD) all'anodo negativo. Gli elettrodi vengono rimossi periodicamente e i depositi di manganese vengono raccolti sotto forma di scaglie. Il riscaldamento dei fiocchi a 925 ° F (500 ° C) rimuove l'idrogeno latente e provoca una polvere di manganese con purezza superiore al 99,9%.
La grande maggioranza del manganese raffinato ogni anno viene utilizzata come lega nella lavorazione di altri metalli. La produzione di acciaio rappresenta la maggior parte del totale con il manganese elettrolitico più puro utilizzato nella produzione di acciaio inossidabile di alta qualità. Inoltre è usato nella fabbricazione di un alluminio resistente alla corrosione.
Il biossido di manganese elettrolitico viene utilizzato principalmente per produrre il catodo, o polo positivo, delle batterie a secco. I nuovi design e applicazioni della batteria fanno più affidamento sul manganese. Le batterie agli ioni di litio che alimentano molti veicoli elettrici in genere usano EMM per produrre il catodo e EMD per produrre l'anodo della batteria.
Il manganese è un elemento comune, ma la maggior parte dei suoi depositi è sotto forma di noduli sul fondo del mare. I depositi commerciali a terra non sono distribuiti uniformemente, con Cina, Australia e Sudafrica con significative capacità di estrazione e produzione. I paesi che dipendono fortemente dalle importazioni del metallo a volte vedono la concentrazione di estrazione e lavorazione in così poche mani come una minaccia strategica per la loro economia.