แมงกานีสเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิต เหล็ก ปริมาณโลหะแมงกานีสที่ผลิตทั่วโลกในแต่ละปีอยู่ในระดับต่ำกว่า เหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง และ สังกะสี
คุณสมบัติ:
- สัญลักษณ์อะตอม: Mn
- จำนวนอะตอม: 25
- ประเภทสินค้า: เปลี่ยนโลหะ
- ความหนาแน่น: 7.21 g / cm³
- จุดหลอมเหลว: 2274.8 ° F (1246 ° C)
- จุดเดือด: 3741.8 ° F (2061 ° C)
- ความแข็ง Mohs: 6
ลักษณะ:
แมงกานีสเป็นโลหะเปราะและแข็งมากสีเทาเงิน
แมงกานีสมีองค์ประกอบความหนาแน่นมากที่สุดในเปลือกโลกถึง 12 เท่าเพิ่มความแข็งแรงความแข็งและความต้านทานต่อการสึกหรอเมื่อผสมด้วยเหล็ก
เป็นความสามารถของแมงกานส์ในการผสมผสานกับกำมะถันและออกซิเจนซึ่งทำให้มีความสำคัญในการผลิตเหล็ก ความหย่อนคล้อยของแมงกานีสในการออกซิไดซ์ช่วยขจัดสิ่งสกปรกออกซิเจนในขณะที่ยังช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานของเหล็กที่อุณหภูมิสูงโดยการผสมกับกำมะถันเพื่อสร้างซัลไฟด์ละลายสูง
ประวัติความเป็นมา:
การใช้สารประกอบแมงกานีสยืดยาวนานกว่า 17,000 ปี ภาพวาดในถ้ำโบราณรวมถึงพวกที่อยู่ใน Lascaux France ได้รับสีจากแมงกานีสไดออกไซด์ อย่างไรก็ตามแมงกานีสโลหะถูกแยกออกจากกันจนกระทั่งปีพ. ศ. 2317 โดยโจฮานกอทท์เลบกาห์นเมื่อสามปีหลังจากที่เพื่อนร่วมงานของเขาคาร์ลวิลเฮล์มชิลย์ได้ระบุว่าเป็นองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์
บางทีการพัฒนาที่ใหญ่ที่สุดสำหรับแมงกานีสมาเกือบ 100 ปีต่อมาเมื่อในปี ค.ศ. 1860 Sir Henry Bessemer ได้รับคำแนะนำจาก Robert Forester Mushet เพิ่มแมงกานีสในกระบวนการผลิตเหล็กของเขาเพื่อขจัดกำมะถันและออกซิเจน
เพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปทำให้สามารถรีดและปลอมแปลงที่อุณหภูมิสูงได้
ในปีพ. ศ. 2425 เซอร์โรเบิร์ตฮาดฟอร์ดผสมแมงกานีสกับเหล็กกล้าคาร์บอนซึ่งเป็นผู้ผลิต โลหะผสม เหล็กกล้าที่เคยเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Hadfield steel
การผลิต:
แมงกานีสเป็นวัตถุดิบหลักที่ผลิตจาก pyrolusite แร่ (MnO 2 ) ซึ่งโดยเฉลี่ยมีแมงกานีสมากกว่า 50%
สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเหล็กแมงกานีสจะถูกนำมาแปรรูปเป็นโลหะผสมของโลหะผสมซิลิโคนและแมงป่อง ตามที่สถาบันแมงกานีสนานาชาติได้มีการผลิตอัลลอยด์แมงกานีสจำนวน 11.7 ล้านเมตริกตันในปี 2552 ซิลิคอนแมงกานีสคิดเป็น 7.4 ล้านเมตริกตันและ ferromanganese คิดเป็น 4.3 ล้านเมตริกตัน
Ferromanganese ซึ่งมีแมงกานีส 74-82% ผลิตและจำแนกเป็นคาร์บอนสูง (> 1.5% คาร์บอน) คาร์บอนปานกลาง (1.0-1.5% คาร์บอน) หรือคาร์บอนต่ำ (<1% คาร์บอน) ทั้งสามถูกสร้างขึ้นจากการหลอมของแมงกานีสไดออกไซด์เหล็กออกไซด์และถ่านหิน (โค้ก) ในระเบิดหรือบ่อยครั้งขึ้นเป็นเตาเผาไฟฟ้า ความร้อนที่เกิดขึ้นจากเตาเผาทำให้ลดส่วนผสมคาร์โบไฮเดรตลงได้จากสามส่วนผสมทำให้เกิด ferromanganese
ซิลิกอนที่มีซิลิคอน 65-68%, แมงกานีส 14-21% และคาร์บอน 2% ถูกสกัดจากตะกรันที่สร้างขึ้นในระหว่างการผลิตคาร์บอนเฟอร์ราวังเงนหรือโดยตรงจากแร่แมงกานีส โดยการหลอมแร่แมงกานีสด้วยโค้กและควอทซ์ที่อุณหภูมิสูงออกซิเจนจะถูกลบออกขณะที่ควอทซ์แปลงเป็นซิลิกอนออกจากซิลิคอนกัวแทนน
แมงกานีส Electrolytic มีความบริสุทธิ์ระหว่าง 93-98% ผลิตโดยการชะล้างแร่แมงกานีสด้วยกรดซัลฟิวริค
แอมโมเนียและไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกนำมาใช้ในการตกตะกอนสิ่งสกปรกที่ไม่พึงประสงค์ ได้แก่ เหล็กอลูมิเนียมอาร์เซนิกสังกะสี ตะกั่ว โคบอลต์ และ โมลิบดีนัม สารละลายบริสุทธิ์ถูกป้อนเข้าไปในเซลล์ไฟฟ้าและผ่านกระบวนการ electrowinning สร้างชั้นแมงกานีสโลหะบาง ๆ ลงบนขั้วลบ
จีนเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดของแร่แมงกานีสคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 22% ของเหมืองแร่แมงกานีสในปีพ. ศ. 2552 และเป็นผู้ผลิตวัสดุแมงกานีสกลั่นที่ใหญ่ที่สุด (เช่น ferromanganese, silicomanganese และ electrolytic manganese) ในปี 2552 จีนมีการผลิตแมงกานีสอัลลอย 6.6 ล้านเมตริกตันประมาณ 57% ของการผลิตทั่วโลกรวมถึง 64% ของการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมและมากกว่า 95% ของการผลิตแมกนีเซียมอิเล็คโทรไลทั่วโลก
การใช้งาน:
ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของแมงกานีสที่บริโภคในแต่ละปีจะใช้ในการ ผลิตเหล็ก
หนึ่งในสามของจำนวนนี้ถูกนำมาใช้เป็น desulpherizer และ de-oxidizer โดยที่ส่วนที่เหลือจะใช้เป็นสารประกอบอัลลอยด์
แหล่งที่มา:
สถาบันแมงกานีสนานาชาติ www.manganese.org
สมาคมเหล็กโลก http://www.worldsteel.org
นิวตันโจเซฟ บทนำเกี่ยวกับโลหะผสม ฉบับที่สอง New York, John Wiley & Sons, Inc.
ติดตาม Terence บน Google+