Elektrolüütilise mangaanmetalli (EMM) helbed on kõrge-puhtusega ja rafineeritud mangaani vorm, mida kasutatakse kõikjal, kus on vaja täpsust, jõudlust ja töökindlust. Seda toodetakse mangaansulfaadi lahuse elektrolüüsil, mis annab peene helbelise struktuuriga puhta metallilise mangaani, mille mangaanisisaldus on tavaliselt 99,7% või rohkem. Kuna lisandite tase on madal, kasutatakse toodet laialdaselt terase tootmisel, alumiiniumisulamite valmistamisel, akude tootmisel, galvaniseerimisel ja keemiatööstuses.
Mis on elektrolüütiline mangaani metallihelves
Elektrolüütilise mangaani metallihelbed on elektrolüütilise sadestamise teel saadud tahke metall. Mangaaniioonid puhastatud mangaansulfaadi või kloriidi lahusest redutseeritakse katoodil ja sadestuvad puhta metallilise mangaanina helveste või õhukeste lehtedena. Erinevalt metallurgilisest mangaanist, mida toodetakse kõrgtemperatuurilistes ahjudes, rafineeritakse elektrolüütilist mangaani elektrolüütilises elemendis ning see võimaldab puhtust ja koostist rangelt kontrollida.
Valmis helbed on heledad, hõbedased, metalsed ja kergesti käsitletavad. Mangaan ise sulab umbes 1244 kraadi juures ja selle tihedus on umbes 7,44 g/cm³, kõva, rabeda iseloomuga; helbeline vorm annab kõrge pinna-/-mahu suhte, mis lahustub kiiresti sulaterase, alumiiniumi ja plaadistusvannides, mistõttu eelistavad allavoolu sulatajad helbeid tükkide või brikettide asemel.
| Kinnisvara | Tüüpiline väärtus |
|---|---|
| Välimus | Hõbehallid metallikhelbed |
| Mangaani sisaldus | 99,7% min (kõrgemad hinded kuni 99,9%) |
| Sulamistemperatuur | 1244 kraadi |
| Tihedus | 7,44 g/cm³ |
| Hulgivorm | Ebakorrapärased helbed, tavaliselt 10–50 mm |
| Pakendamine | Terasest trumlid või suured kotid, 1000 kg või 500 kg |
Tootmistee: mangaanimaagist metallihelvesteni
Tootmisjärgus on neli peamist etappi. Esiteks lahustatakse mangaanimaak (tavaliselt mangaankarbonaadi maak või redutseeritud mangaanoksiidi maak) väävelhappes, et moodustada mangaansulfaadi lahus. Teiseks puhastatakse lahus, et eemaldada soovimatud elemendid, nagu raud, raskmetallid ja heljuvad ained. Kolmandaks elektrolüüsitakse puhastatud lahus diafragma elemendis, kus mangaan redutseeritakse ja sadestatakse katoodile metallihelvestena. Neljandaks koristatakse helbed, pestakse, kuivatatakse ja pakitakse.
Ostjatele on olulised kaks protsessi üksikasju. Katoodisadestamise kvaliteedi parandamiseks lisatakse elektrolüüdile sageli seleendioksiidi, mistõttu on seleeni analüüsisertifikaadil tavaliselt kuni ligikaudu 0,08%; madala-seleeni ja seleeni-vaba hinded on saadaval seal, kus alljärgnev rakendus seda ei talu. Voolutihedus, elektrolüüdi temperatuur, pH ja mangaani kontsentratsioon reguleerivad helveste kristallstruktuuri, paksust ja pinna kvaliteeti ning seega ka seda, kuidas materjal ümbersulatamisel toimib.
Tüüpiline koosseis ja klasside valik
Elektrolüütiline mangaan on ette nähtud peamiselt mangaanisisalduse ja süsiniku, väävli, fosfori, raua, räni ja seleeni ülemmäärade järgi. Elektrolüütilise mangaanmetalli koostise nõuded on hõlmatud standardsete spetsifikatsioonidega, nagu ASTM A601, samas kui üksikud tootjad avaldavad oma analüüsid samade elementide kohta. Allolev tabel näitab tüüpilist kaubanduslikku spetsifikatsiooni 99,7% helvestele.
| Element | Tüüpiline piir |
|---|---|
| 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% max (saadaval on madalad-Se ja Se{2}}tasuta hinded) |
Hinde valimine järgneb taotlusele. Standardne 99,7% helbed katab enamiku terase ja sulamite kasutusaladest. Kui materjal tuleb keemiliselt muundada, näiteks kõrge -puhtusastmega mangaansulfaadiks, vähendab madalam fosforisisaldus ja madala-seleenisisaldus puhastuskoormust. Kliendid, kes vajavad kindlat helveste suurust, pakkimist või põhjalikumat analüüsi, tellivad tavaliselt kohandatud klassi vastavalt oma spetsifikatsioonile.
Terase tootmine, legeerimine ja akurakendused
Terasetööstus on endiselt suurim turustusvõimalus. Elektrolüütiline mangaan on ferromangaani ja silikomangaani lisandite tootmisel põhikoostisosa ning seda kasutatakse mangaanisisalduse korrigeerimiseks ning terase tugevuse, kõvaduse ja kulumiskindluse parandamiseks, sealhulgas spetsiaalsete teraste puhul, mille puhul on oluline tihe mangaanisisaldus ja madal fosforisisaldus. Alumiiniumisulamites suurendab mangaan tugevust ja korrosioonikindlust ning kontrollib raua-kandvate faaside sadestumist, vase- ja niklisulamid aga kasutavad mangaani deoksüdatsiooniks ja omaduste kontrollimiseks.
Akude tootmine on kõige kiiremini{0}}kasvav turustusvõimalus. Kõrge -puhtusastmega mangaan, mida tarnitakse 99,7% helvestena või muudetakse kõrge-puhtusega mangaansulfaadiks, on liitium-ioonkatoodide keemia, nagu liitiummangaanoksiid ja nikkel-koobalt-mangaansüsteemide eelkäija. Nendes rakendustes peavad raua, väävli ja fosfori jäägid olema äärmiselt madalad, kuna need halvendavad rakkude mahtu ja tsükli eluiga; see on koht, kus kõrge-puhtusastmega helbed ja kolmanda osapoole testimine{10}}eraldavad usaldusväärse tarne toorainest.
Muud kasutusalad tulenevad metalli elektrokeemiast. Elektrolüütilist mangaani kasutatakse plaadistus- ja fosfaatimisprotsessides, et tagada korrosioonikindlus ja funktsionaalsed või dekoratiivsed katted, ning keemilises tootmises mangaandioksiidi, mangaanisoolade ja tööstuslike katalüsaatorite lähteainena. Uurimis- ja elektroonikarühmad kasutavad helbeid spetsiaalsete sulamite ja juhtivate materjalide väljatöötamiseks, kui on vaja kontrollitud, vähese lisandiga -mangaani allikat.
Käitlemine, pakendamine ja kvaliteedikontroll
Mangaanihelves on kuivades keemiliselt stabiilne, kuid seda tuleks hoida siseruumides, eemal niiskusest ja hapetest, kuna mangaan reageerib aeglaselt veega ja kergesti hapetega. Helbed pakitakse terastrumlitesse või suurtesse kottidesse ning igal ühikul peab olema partii number, mis on jälgitav analüüsisertifikaadini. Käitlemise ajal tuleks kontrollida tolmu teket: mangaanil ja selle ühenditel on enamikus jurisdiktsioonides sissehingamisel kokkupuute piirnormid, seega on helbeid purustavates või segavates tehastes tavaline väljatõmbeventilatsioon, tolmu summutamine ja sobiv hingamisteede kaitse.
Sissetuleva kontrolli jaoks kontrollivad ostjad tavaliselt mangaani sisaldust spektromeetriliste meetoditega, kontrollivad süsinikku ja väävlit, vaatavad üle fosfori, raua, seleeni ja räni ning kinnitavad helveste suurust ja pakendi kaalu. Iga partii suletud proovi säilitamine võimaldab vaidlusalust analüüsi uuesti-kontrollida sõltumatus laboris, mis kaitseb nii tarnijat kui ka ostjat turul, kus hind on tihedalt seotud garanteeritud puhtusega.
KKK: elektrolüütiline mangaani metallihelves
K: Mis on elektrolüütiline mangaani metallihelves?
See on kõrge -puhtusastmega mangaanmetall, mis on toodetud mangaansulfaadi lahusest elektrolüütilise sadestamise teel ja mis saadakse heledate metallihelvestena, mille mangaanisisaldus on umbes 99,7% või rohkem.
K: Mille poolest see erineb metallurgilisest mangaanist?
Metallurgilist mangaani toodetakse kõrgel{0}}temperatuurilistes ahjudes ja see kannab rohkem süsinikku ja lisandeid, samas kui elektrolüütilist mangaani rafineeritakse elektrolüütilises elemendis, mille puhtus ja koostis on range kontrolli all.
K: Miks leidub mõnikord seleeni EMM-helvestes?
Katoodisademe parandamiseks lisatakse elektrolüüdile sageli seleendioksiidi, nii et seleeni võib esineda kuni ligikaudu 0,08%. Tundlikuks kasutamiseks on saadaval madala-seleenisisaldusega ja seleeni-vabad klassid.
K: Milleks helbeid peamiselt kasutatakse?
Peamised kasutusalad on terase tootmine ja legeerimine, alumiiniumi- ja vasesulamite tootmine, kõrge -puhtusastmega mangaan liitium-ioonakude katoodide jaoks, galvaniseerimine ja fosfaatimine ning mangaanoksiidide ja -soolade keemiline tootmine.
K: Millise puhtuse peaks aku{0}}ostja määrama?
Aku marsruudid nõuavad üldiselt 99,7% või rohkem Mn väga madala raua-, fosfori- ja väävlisisaldusega ning paljud ostjad lisavad kolmanda osapoole spektromeetrilise testimise ja säilitatud partiiproovi.
K: Kuidas tuleks elektrolüütilist mangaanihelbeid säilitada?
Hoidke seda kuivas ja siseruumides, eemal niiskusest ja hapetest, suletud tünnides või suurtes kottides, mis säilitavad partii jälgitavuse, kusjuures purustamise või segamise ajal on tolmukontrollid paigas.