Kas yra mangano metalo dribsniai?
Mangano metalo dribsniai yra didelio{0}}grynumo metalo mangano forma, gaunama daugiausia elektrolizės būdu mangano druskos tirpalams. Elektrolitinio proceso metu metalinis manganas nusėda ant katodų plonais sluoksniais, kurie nuvalomi, nuplaunami ir išdžiovinami iki netaisyklingų dribsnių arba dendritinių gabalėlių. Kadangi metalas nusodinamas tiesiai iš tirpalo, o ne redukuojamas iš rūdos aukštakrosnėje, elektrolitinio mangano grynumas yra daug didesnis nei feromangano ar silikomangano, o mangano kiekis paprastai yra 99 % arba didesnis. Dribsniai yra nuo šviesiai pilkos iki sidabrinės spalvos ir yra vertinami dėl vienodos chemijos ir lengvo naudojimo legiravimo ir cheminių medžiagų srityse.
Tipinė kompozicija
Žemiau esančioje lentelėje parodyta tipinė komercinių mangano metalo dribsnių sudėtis. Tikslios vertės šiek tiek skiriasi priklausomai nuo rūšies ir gamybos partijos, tačiau priemaišų ribos kontroliuojamos iki šių lygių:
| Elementas | Tipiškas turinys |
|---|---|
| Manganas (Mn) | 99.0% - 99.9% |
| Geležis (Fe) | < 0.1% |
| Anglis (C) | < 0.03% |
| Silicis (Si) | < 0.05% |
| Siera (S) | < 0.03% |
| Fosforas (P) | < 0.03% |
| Kiti likučiai (Al, Cu, Zn ir kt.) | minimalios, ne{0}}kritinės sumos |
Geležis yra didžiausia priemaiša daugelyje rūšių; anglies ir sieros kiekis yra griežtai ribojamas, nes turi įtakos plieno švarumui ir akumuliatoriaus elektrolito veikimui. Aliuminio, vario ir cinko likučiai išlieka nedideliame lygyje.
Kaip elektrolizė kontroliuoja grynumą
Elektrolizės metu mangano sulfato tirpalas išvalomas nusodinant ir filtruojant, kad būtų pašalinta geležis, sunkieji metalai ir kiti bendrai nusėdantys elementai prieš elektrolizę. Srovės tankis, vonios temperatūra, pH ir priedo dozavimas yra kontroliuojami taip, kad manganas selektyviai nusėstų ant katodo, o priemaišos liktų tirpale. Šis selektyvus nusodinimas leidžia įprastai gaminti 99,7 % ir 99,8 % rūšių ir 99,9 % medžiagų, kai dar labiau sugriežtinamas pašarų valymas ir proceso kontrolė. Pagrindinė elektrolitinio mangano grynumo rizika yra sieros ir metalinių priemaišų nusėdimas, todėl S ir P nurodomi atskirai ir tikrinami kiekvienoje partijoje.
Pažymių pasirinkimas
Pirkėjai paprastai renkasi iš 99,5%, 99,7%, 99,8% ir 99,9% Mn markių. Standartiniai 99,5-99,7 % dribsniai yra plieno ir aliuminio lydinio darbo arkliukas, kur pirmenybė teikiama kainai už toną mangano. Akumuliatoriaus katodo medžiagoms, tokioms kaip mangano sulfatas, skirtas ličio jonų ir šarminėms baterijoms, elektronikai ir aukščiausios klasės lydiniams, nustatytas 99,7 % ir didesnis grynumas, nes net ir nedidelės priemaišos gali sutrumpinti baterijos veikimo laiką arba pabloginti elektrines ir magnetines savybes. Kai priemaišų specifikacijos yra labai svarbios, pirkimo sutartyje turėtų būti nurodytos didžiausios Fe, C, S, P ir Si ribos ir reikalaujama trečiųjų šalių bandymų sertifikatų kiekvienai partijai.
Fizinė forma ir jos pranašumai
Dvynių, dendritinė elektrolitinio mangano morfologija yra privalumas praktikoje: dribsniai nuosekliai pakuojasi, lengvai ištirpsta išlydytame pliene ir aliuminiu, išvengia miltelių segregacijos problemų, tuo pačiu suteikiant daugiau paviršiaus nei luitai. Dėl atviros struktūros taip pat lengva tiksliai pasverti medžiagą, kad būtų galima tiksliai pridėti lydinio, ir paimti mėginius kokybės patikrinimui. Dribsniai turi būti sausi, nes drėgmės surinkimas gali sukelti paviršiaus oksidaciją ir su vandeniliu susijusias kokybės problemas jautriuose lydaluose.
Pagrindinės programos
Mangano metalo dribsniai naudojami plieno gamyboje ir specialiuose lydiniuose, siekiant padidinti stiprumą, kietumą ir atsparumą dilimui bei kontroliuoti sieros kiekį; aliuminio lydiniuose, siekiant pagerinti atsparumą korozijai ir grūdėtumo struktūrą; baterijų chemijoje kaip didelio{0}}grynumo mangano sulfato žaliava; ir elektronikos bei chemijos srityse, kur reikia{1}}mažos priemaišos mangano. Plieno reikmėms elektrolitinis manganas konkuruoja su pigesniu feromanganu, tačiau ten, kur anglies ir fosforo turi likti labai mažai, pirmenybė teikiama dribsniams.
DUK
1 klausimas: kuo skiriasi mangano metalo dribsniai ir feromanganas?
Feromanganas yra mangano{0}}geležies lydinys, kuriame yra 65-80 % Mn, pagamintas lydymo būdu; mangano metalo dribsniai yra elektrolitinis, didelio grynumo metalinis manganas (99% + Mn), turintis daug mažiau geležies, anglies ir fosforo.
2 klausimas: kokio grynumo turiu naudoti{1}}baterijos klasės manganą?
Akumuliatoriams paprastai reikia 99,7 % ar daugiau Mn, griežtai ribojant geležies, sieros ir sunkiųjų metalų kiekį, nes priemaišos pablogina elektrolitų stabilumą ir akumuliatoriaus veikimą.
3 klausimas: kodėl siera taip griežtai kontroliuojama mangano dribsniuose?
Siera yra dažnas bendras nuosėdas{0}} vykstant elektrolizei ir yra kenksmingas pliene (karštas sutirštėjimas) ir akumuliatoriaus elektrolituose. Ribos, mažesnės nei 0,03–0,05 %, yra standartinės metalurgijos ir akumuliatorių klasėms.
4 klausimas: ar mangano dribsniai gali pakeisti feromanganą plieno gamyboje?
Taip, kai reikalingas mažas anglies ir fosforo kiekis, tačiau feromanganas paprastai yra ekonomiškesnis masiniam mangano papildymui. Dribsniai pasirenkami tada, kai chemijos ribos yra griežtos.
5 klausimas: kaip tikrinamas mangano kiekis?
Kiekviena partija paprastai sertifikuojama atliekant cheminę analizę (pvz., titravimą arba ICP) su trečiosios šalies{0}}siuntos bandymais, apimančiais Mn, Fe, C, Si, S, P ir kitus likučius.