Elektrolyyttinen mangaanimetallihiutale (EMM) on erittäin{0}}puhdas ja jalostettu mangaanin muoto, jota käytetään aina, kun vaaditaan tarkkuutta, suorituskykyä ja luotettavuutta. Sitä valmistetaan elektrolyysillä mangaanisulfaattiliuoksesta, joka tuottaa puhdasta metallista mangaania, jolla on hieno, hiutalemainen rakenne ja jonka mangaanipitoisuus on tyypillisesti 99,7 % tai enemmän. Koska epäpuhtaudet ovat alhaiset, tuotetta käytetään laajalti teräksen valmistuksessa, alumiiniseoksessa, akkujen valmistuksessa, galvanoinnissa ja kemikaalien valmistuksessa.
Mikä elektrolyyttinen mangaanimetallihiutale on
Elektrolyyttinen mangaanimetallihiutale on kiinteä metalli, joka saadaan elektrolyyttisellä saostuksella. Mangaani-ionit puhdistetusta mangaanisulfaatti- tai kloridiliuoksesta pelkistyvät katodissa ja kerrostuvat puhtaana metallimangaanina hiutaleina tai ohuina levyinä. Toisin kuin metallurginen mangaani, jota valmistetaan korkean lämpötilan uuneissa, elektrolyyttinen mangaani jalostetaan elektrolyyttikennossa, mikä mahdollistaa puhtauden ja koostumuksen tiukan hallinnan.
Valmiit hiutaleet ovat kirkkaita, hopeanhohtoisia, metallisia ja helppoja käsitellä. Mangaani itsessään sulaa noin 1244 asteessa ja sen tiheys on noin 7,44 g/cm³, luonteeltaan kova, hauras; hiutalemainen muoto antaa korkean pinta--/-tilavuussuhteen, joka liukenee nopeasti sulaan teräkseen, alumiiniin ja pinnoituskylpyihin, minkä vuoksi alavirran sulattajat suosivat hiutaleita kokkareiden tai brikettimuotojen sijaan.
| Omaisuus | Tyypillinen arvo |
|---|---|
| Ulkonäkö | Hopeanharmaita metallihiutaleita |
| Mangaanipitoisuus | 99,7 % min (korkeammat arvosanat jopa 99,9 %) |
| Sulamispiste | 1244 astetta |
| Tiheys | 7,44 g/cm³ |
| Bulkkimuoto | Epäsäännöllisiä hiutaleita, tyypillisesti 10–50 mm |
| Pakkaus | Terästynnyrit tai isot pussit, 1000 kg tai 500 kg |
Tuotantoreitti: Mangaanimalmista metallihiutaleeseen
Tuotantojaksossa on neljä päävaihetta. Ensin mangaanimalmi (tyypillisesti mangaanikarbonaattimalmi tai pelkistetty mangaanioksidimalmi) liuotetaan rikkihappoon mangaanisulfaattiliuoksen muodostamiseksi. Toiseksi liuos puhdistetaan ei-toivottujen elementtien, kuten raudan, raskasmetallien ja suspendoituneiden kiintoaineiden poistamiseksi. Kolmanneksi puhdistettu liuos elektrolysoidaan diafragmakennossa, jossa mangaani pelkistetään ja kerrostetaan katodille metallihiutaleina. Neljänneksi hiutaleet kerätään, pestään, kuivataan ja pakataan.
Kaksi prosessin yksityiskohtaa ovat tärkeitä ostajille. Seleenidioksidia lisätään usein elektrolyyttiin katodikerrostuman laadun parantamiseksi, minkä vuoksi seleeniä esiintyy yleensä analyysitodistuksessa noin 0,08 %:iin asti; alhainen-seleeni ja seleeni-vapaat arvosanat ovat saatavilla, jos loppupään sovellus ei siedä sitä. Virran tiheys, elektrolyytin lämpötila, pH ja mangaanipitoisuus säätelevät hiutaleiden kiderakennetta, paksuutta ja pinnan laatua ja siten materiaalin toimintaa uudelleensulatuksessa.
Tyypillinen kokoonpano ja arvosanan valinta
Elektrolyyttinen mangaanimetalli on määritelty pääasiassa mangaanipitoisuuden ja hiilen, rikin, fosforin, raudan, piin ja seleenin enimmäismäärissä. Elektrolyyttisen mangaanimetallin koostumusvaatimukset kattavat standardispesifikaatiot, kuten ASTM A601, kun taas yksittäiset tuottajat julkaisevat omia analyysejaan samojen elementtien perusteella. Alla olevassa taulukossa on tyypillinen kaupallinen määritys 99,7 % hiutaleelle.
| Elementti | Tyypillinen raja |
|---|---|
| Mn | 99,7 % min |
| C | 0,03 % max |
| S | 0,04 % max |
| P | 0,005 % max |
| Fe | 0,03 % max |
| Si | 0,01 % max |
| Se | 0,08 % maksimi (matala-Se ja Se{2}}vapaa arvosana saatavilla) |
Arvosanan valinta seuraa hakemusta. Vakio 99,7 % hiutale kattaa useimmat teräksen ja seosten käyttötarkoitukset. Jos materiaali on muutettava kemiallisesti, esimerkiksi korkean-puhtausluokan mangaanisulfaatiksi, alhaisemmat fosfori- ja-seleenilaadut vähentävät puhdistuskuormitusta. Asiakkaat, jotka tarvitsevat tietyn hiutalekoon, pakkauksen tai tiukemman analyysin, tilaavat yleensä räätälöidyn laadun oman spesifikaationsa mukaan.
Teräksen valmistus, seostus ja akkusovellukset
Teräksenvalmistus on edelleen suurin myyntipiste. Elektrolyyttinen mangaani on keskeinen ainesosa ferromangaani- ja piimangaanilisäaineiden valmistuksessa, ja sitä käytetään korjaamaan mangaanipitoisuutta ja parantamaan teräksen lujuutta, kovuutta ja kulutuskestävyyttä, mukaan lukien erikoisteräkset, joissa tiukka mangaanialue ja alhainen fosfori ovat välttämättömiä. Alumiiniseoksissa mangaani lisää lujuutta ja korroosionkestävyyttä ja säätelee rauta-kantavien faasien saostumista, kun taas kupari- ja nikkeliseokset käyttävät mangaania hapettumisen poistoon ja ominaisuuksien hallintaan.
Akkujen valmistus on nopeimmin{0}}kasvava myyntipiste. Erittäin -puhtaus mangaani, toimitetaanpa sitten 99,7-prosenttisena hiutaleena tai muutettuna erittäin-puhtaudeksi mangaanisulfaatiksi, on litium-ionikatodikemian, kuten litiummangaanioksidin ja nikkeli-koboltti-mangaanijärjestelmien, edeltäjä. Näissä sovelluksissa raudan, rikin ja fosforin hivenpitoisuuden on oltava erittäin alhainen, koska ne heikentävät solujen kapasiteettia ja syklin käyttöikää; tässä erittäin-puhtaus hiutale ja kolmannen osapuolen{10}}testaus erottavat luotettavan tarjonnan hyödykemateriaalista.
Muut käyttötarkoitukset johtuvat metallin sähkökemiasta. Elektrolyyttistä mangaania käytetään pinnoitus- ja fosfatointiprosesseissa antamaan korroosionkestävyyttä ja toiminnallisia tai koristeellisia pinnoitteita sekä kemianteollisuudessa mangaanidioksidin, mangaanisuolojen ja teollisuuskatalysaattorien esiasteena. Tutkimus- ja elektroniikkaryhmät käyttävät hiutaletta erikoisseosten ja johtavien materiaalien kehittämiseen, kun tarvitaan kontrolloitua, vähän epäpuhtautta sisältävää-mangaanilähdettä.
Käsittely, pakkaus ja laadunvarmistus
Mangaanihiutale on kemiallisesti stabiili kuivana, mutta se tulee säilyttää sisätiloissa, poissa kosteudesta ja hapoista, koska mangaani reagoi hitaasti veden kanssa ja helposti happojen kanssa. Hiutaleet pakataan terästynnyreihin tai suursäkkeihin, ja jokaisessa yksikössä tulee olla eränumero, joka on jäljitettävissä analyysitodistukseen. Käsittelyn aikana pölyn muodostumista tulee valvoa: mangaanilla ja sen yhdisteillä on hengitysaltistusrajat useimmilla lainkäyttöalueilla, joten paikallinen poistoilmanvaihto, pölynpoisto ja asianmukainen hengityssuojaus ovat normaaleja vaatimuksia hiutaleita murskaavissa tai sekoittavissa laitoksissa.
Saapuvia tarkastuksia varten ostajat yleensä tarkistavat mangaanipitoisuuden spektrometrisilla menetelmillä, tarkistavat hiilen ja rikin, tarkastavat fosforin, raudan, seleenin ja piin sekä vahvistavat hiutalekoon ja pakkauksen painon. Kun kustakin erästä säilytetään sinetöity näyte, riippumaton laboratorio voi{1}}tarkistaa kiistanalaisen analyysin uudelleen, mikä suojelee sekä toimittajaa että ostajaa markkinoilla, joilla hinta on kiinteästi sidoksissa takuuseen puhtauteen.
FAQ: Elektrolyyttinen mangaanimetallihiutale
K: Mikä on elektrolyyttinen mangaanimetallihiutale?
Se on erittäin{0}}puhdasta mangaanimetallia, joka on tuotettu elektrolyyttisellä saostuksella mangaanisulfaattiliuoksesta ja joka toimitetaan kirkkaina metallihiutaleina, joiden mangaanipitoisuus on noin 99,7 % tai enemmän.
K: Miten se eroaa metallurgisesta mangaanista?
Metallurgista mangaania tuotetaan korkean lämpötilan uuneissa,{0}}ja se kuljettaa enemmän hiiltä ja epäpuhtauksia, kun taas elektrolyyttinen mangaani jalostetaan elektrolyyttikennossa, jonka puhtautta ja koostumusta valvotaan tarkasti.
K: Miksi seleeniä löytyy joskus EMM-hiutaleesta?
Seleenidioksidia lisätään usein elektrolyyttiin katodikertymän parantamiseksi, joten seleeniä voi esiintyä jopa noin 0,08 %. Alhaisia-seleeniä ja seleeni-vapaita arvoja on saatavana herkkään käyttöön.
K: Mihin hiutaletta käytetään pääasiassa?
Tärkeimmät käyttötarkoitukset ovat teräksen valmistus ja seostus, alumiinin ja kupariseoksen tuotanto, korkean -puhtauden mangaani litium-ioniakkujen katodeille, galvanointi ja fosfatointi sekä mangaanioksidien ja -suolojen kemiallinen valmistus.
K: Mikä puhtausaste{0}}akun ostajan tulee määrittää?
Akkureitit vaativat yleensä vähintään 99,7 % Mn:n ja erittäin vähän rautaa, fosforia ja rikkiä, ja monet ostajat lisäävät kolmannen osapuolen spektrometrisen testauksen sekä säilytetyn eränäytteen.
K: Kuinka elektrolyyttistä mangaanihiutaletta tulisi säilyttää?
Säilytä se kuivana ja sisätiloissa, poissa kosteudesta ja hapoista, suljetuissa tynnyreissä tai suursäkeissä, jotka säilyttävät erän jäljitettävyyden, ja pölysuojat ovat paikallaan murskaamisen tai sekoittamisen aikana.