Kaj je elektrolitski mangan?

Elektrolitski mangan je čista oblika kovinskega elementa mangana, Mn. Imenuje se “elektrolitska”, ker glavni korak v procesu rafiniranja vključuje elektrolizo, kemično reakcijo, ki jo poganja električni tok. Manj čiste oblike, kot sta feromangan in silikomangan, se pridobivajo z bolj ekonomičnimi metodami. Čista kovina se uporablja predvsem kot zlitina pri proizvodnji nerjavnega jekla in aluminija. Elektrolitski mangan se pogosto uporablja tudi kot element v litij-ionskih baterijah, zasnovanih za električna vozila.

Začetne faze predelave mangana vključujejo segrevanje rude in uporabo kemičnih obdelav za odstranitev večine nečistoč. Nato se za nadaljnje rafiniranje kovine uporablja elektroliza. Raztopino materiala damo v elektrolitsko celico in skozi njo prehajamo enosmerni električni tok. Enosmerni tok povzroči kemično reakcijo, ki loči mangan od naravno prisotnih onesnaževal.

Električna energija vstopa v celico skozi anodo, negativno elektrodo, in izstopa skozi katodo, pozitivno elektrodo. Prehajanje enosmernega toka skozi raztopino mangana lahko povzroči oksidacijo, izgubo elektronov ali redukcijo, povečanje elektronov. Posledica tega je, da se elektrolitska kovina mangana (EMM) zbira na pozitivni katodi in elektrolitski manganov dioksid (EMD), ki se zbira na negativni anodi. Elektrode se občasno odstranijo in usedline mangana se zberejo v obliki kosmičev. Segrevanje kosmičev na 925 °F (500 °C) odstrani latentni vodik in povzroči manganov prah s čistostjo, ki presega 99.9%.

Velika večina vsako leto rafiniranega mangana se uporablja kot zlitina pri predelavi drugih kovin. Proizvodnja jekla predstavlja večino celotne količine s čistejšim elektrolitskim manganom, ki se uporablja pri proizvodnji visokokakovostnega nerjavnega jekla. Uporablja se tudi pri izdelavi aluminija, odpornega proti koroziji.

Elektrolitski manganov dioksid se pretežno uporablja pri izdelavi katode ali pozitivnega pola suhih celičnih baterij. Nove zasnove in aplikacije baterij se bolj zanašajo na mangan. Litij-ionske baterije, ki napajajo številna električna vozila, običajno uporabljajo EMM pri izdelavi katode in EMD pri izdelavi anode baterije.

Mangan je pogost element, vendar je večina njegovih usedlin v obliki vozličev na morskem dnu. Komercialno izvedljiva nahajališča na kopnem niso enakomerno porazdeljena, saj imajo Kitajska, Avstralija in Južna Afrika znatne rudarske in proizvodne zmogljivosti. Države, ki so močno odvisne od uvoza kovine, včasih vidijo, da je koncentracija rudarjenja in predelave v tako redkih rokah strateško grožnjo njihovemu gospodarstvu.