Hva er elektrolytisk mangan?
Elektrolytisk mangan er en ren form av det metalliske elementet mangan, Mn . Det kalles "elektrolytisk" fordi et hovedtrinn i raffineringsprosessen innebærer elektrolyse, en kjemisk reaksjon drevet av en elektrisk strøm. Mindre rene former, som ferromanganese og silicomanganese, er avledet ved mer økonomiske metoder. Det rene metallet brukes først og fremst som en legering i produksjonen av rustfritt stål og aluminium. Elektrolytisk mangan brukes også mye som et element i litium-ion-batterier designet for elektriske kjøretøy.
De første stadiene av manganbehandling involverer oppvarming av malmen og bruk av kjemiske behandlinger for å fjerne de fleste urenheter. Elektrolyse blir deretter brukt for å videreforedle metallet. En løsning av materialet blir plassert i en elektrolytisk celle og en direkte elektrisk strøm føres gjennom. Likestrømmen induserer en kjemisk reaksjon som skiller mangan fra naturlige forurensninger.
Elektrisitet kommer inn i cellen gjennom anoden, en negativ elektrode, og kommer ut gjennom katoden, en positiv elektrode. Å føre en jevn strøm gjennom manganløsningen kan forårsake enten oksidasjon, tap av elektroner eller reduksjon, en gevinst i elektroner. Dette resulterer i oppsamling av elektrolytisk manganmetall (EMM) på den positive katoden og elektrolytisk mangandioksid (EMD) på den negative anoden. Elektrodene fjernes med jevne mellomrom, og manganavsetningene samles opp i form av flak. Oppvarming av flakene til 500 ° C fjerner latent hydrogen og resulterer i et manganpulver med en renhet på over 99,9%.
Det store flertallet av mangan raffinert hvert år brukes som en legering i behandlingen av andre metaller. Stålfremstilling står for det meste av det totale med det ren elektrolytiske manganet som brukes i produksjonen av rustfritt stål av høy kvalitet. Det brukes også til å lage et korrosjonsbestandig aluminium.
Elektrolytisk mangandioksid brukes hovedsakelig til å lage katoden, eller den positive polen, av tørrcellebatterier. Nye batterikonstruksjoner og applikasjoner er mer avhengige av mangan. Litium-ion-batteriene som driver mange elektriske kjøretøyer bruker typisk EMM til å lage katoden og EMD til å produsere batteriets anode.
Mangan er et vanlig element, men flertallet av avsetningene er i form av knuter på havbunnen. Kommersielt levedyktige forekomster på land er ikke jevnt fordelt, idet Kina, Australia og Sør-Afrika har betydelige gruve- og produksjonsevner. Land som er veldig avhengige av import av metall, ser noen ganger på konsentrasjonen av gruvedrift og prosessering i så få hender som en strategisk trussel mot økonomien deres.