Vad är elektrolytisk mangan?
Elektrolytiskt mangan är en ren form av det metalliska elementet mangan, Mn . Det benämns "elektrolytisk" eftersom ett huvudsteg i förädlingsprocessen involverar elektrolys, en kemisk reaktion som drivs av en elektrisk ström. Mindre rena former, såsom ferromanganes och silikomangan, härleds med mer ekonomiska metoder. Den rena metallen används främst som en legering vid tillverkning av rostfritt stål och aluminium. Elektrolytisk mangan används också i stor utsträckning som ett element i litiumjonbatterier designade för elektriska fordon.
De inledande stadierna av manganbearbetning involverar uppvärmning av malmen och användning av kemiska behandlingar för att ta bort majoriteten av föroreningar. Elektrolys används sedan för att ytterligare förfina metallen. En lösning av materialet placeras i en elektrolytisk cell och en direkt elektrisk ström passeras genom. Likströmmen inducerar en kemisk reaktion som separerar mangan från naturligt förekommande föroreningar.
Elektricitet kommer in i cellen genom anoden, en negativ elektrod och kommer ut genom katoden, en positiv elektrod. Att leda en jämn ström genom manganlösningen kan orsaka antingen oxidation, förlust av elektroner eller reduktion, en förstärkning av elektroner. Detta resulterar i uppsamling av elektrolytisk manganmetall (EMM) på den positiva katoden och elektrolytisk mangandioxid (EMD) på den negativa anoden. Elektroderna avlägsnas med jämna mellanrum och manganavlagringar samlas i form av flingor. Uppvärmning av flingorna till 925 ° F (500 ° C) tar bort latent väte och resulterar i ett manganpulver med en renhet som överstiger 99,9%.
Den stora majoriteten av mangan som raffineras varje år används som legering vid bearbetning av andra metaller. Ståltillverkning står för det mesta av det totala med det renare elektrolytiska mangan som används vid tillverkning av högkvalitativt rostfritt stål. Det används också för tillverkning av korrosionsbeständigt aluminium.
Elektrolytisk mangandioxid används främst för att tillverka katoden, eller den positiva polen, av torra cellbatterier. Nya batterikonstruktioner och applikationer förlitar sig mer på mangan. Litiumjonbatterierna som driver många elektriska fordon använder vanligtvis EMM för att göra katoden och EMD för att producera batteriets anod.
Mangan är ett vanligt element, men huvuddelen av dess avlagringar är i form av knölar på havsbotten. Kommersiellt genomförbara insättningar på land distribueras inte jämnt, där Kina, Australien och Sydafrika har betydande gruv- och produktionsförmåga. Länder som är starkt beroende av import av metallen ser ibland koncentrationen av gruvdrift och bearbetning i så få händer som ett strategiskt hot mot deras ekonomi.