مصرف منگنز در دنیا

مصرف منگنز

مصرف منگنز در دنیا

مصرف منگنز به دلایل اقتصادی و داشتن خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاص به عنوان یکی از فلزات استراتژیک مورد استفاده در صنایع فولاد و ذوب آهن، تولید فروآلیاژ، باتری سازی و… مطرح شده است.

در حدود ۹۰ درصد منگنز مصرفی در جهان در صنایع متالورژیکی نظیر تولید فولاد و آلیاژهای غیر آهنی مصرف می شود. صنایع باتری سازی با مصرف سالیانه ۴۰ الی ۵۰ هزار تن،‌ معادل ۷-۵ درصد کل مصرف در مقام دوم قرار می‌گیرند.

سنگ منگنز عمدتاً برای تولید فرومنگنز، چدن و فولاد به مصرف می رسد. علاوه بر مصارف متالورژیکی، منگنز کاربردهای غیر متالورژیکی متعددی نیز دارد که عبارتند از دی اکسید طبیعی یا مصنوعی در باتریهای خشک و شیمیایی، سولفات و اکسی سولفات های منگنز در خوراک دام و افزودنی های کودهای گیاهی در کشاورزی، پرمنگنات ( به عنوان اکسید کننده)، صنایع کبریت سازی، سرامیک، شیشه و آجر، الکترود جوشکاری، فروسیلیکومنگنز، تولید فریت‌ها، تصفیه آب، هیدرومتالوژی، افزودنی های سوخت و سایر کاربردهای فرعی.

 مصرف منگنز

تولید فولاد و آلیاژ:

مهمترین کاربرد منگنز در صنعت، تهیه آلیاژهای آهن و به عنوان ماده اساسی برای تولید چدن و فولاد می باشد. منگنز بیشترین کاربرد را در تولید فولاد (فولادهای کربن دار، آلیاژ کم مقاومت، ضدزنگ ابزارآلات)، آلیاژهای غیرفولادی (آلیاژهای غیرآهنی، فروآلیاژها و چدن) دارد. فولاد بخصوص فولادهای کربن دار بخش اصلی بازار منگنز را به خود را اختصاص می‌دهد.

میزان مصرف جهانی منگنز موجود در فرو آلیاژها و به عنوان فلز در سال ۱۹۹۸ برابر ۵ تن میلیون بوده است. تقاضا برای منگنز در تولید آهن و فولاد در حدود ۸۸ درصد کل تقاضا را تشکیل می‌دهد که برابر ۴/۴ میلیون تن در سال است.

فولاد خام، محصول پایه ای است که انواع فولادهای کربن دار، ضد زنگ و آلیاژ کم مقاومت از آن تولید می‌شود. منگنز در اکثر فولادها حضور دارد. و مقدار آن معمولا در حدود ۱% وزنی است. در فولادهای ضد زنگ درصد منگنز تا ۲ درصد است،‌ با این وجود در بعضی از انواع خاص فولادها ممکن است تا ۱۹ درصد افزایش یابد. برآورد میزان واقعی منگنز مورد نیاز در صنعت فولاد به دلیل گستردگی انواع و متغیر بودن میزان منگنز مصرفی در هر نوع خاص فولاد مشکل است. با این وجود فولادهای کربن دار با در حدود ۶/۱ درصد منگنز در ترکیب خود،اصلی ترین نوع فولاد و بزرگترین بازار منگنز هستند.

در حدود ۹۵ – ۹۰% از تولید جهانی ماده معدنی منگنز در صنایع متالوژیکی تولید فولادی معمولی، ریخته گری ها و ساخت فرو آلیاژهای مختلف به کار می رود و عرضه و تقاضای این فلز نیز به عرضه و تقاضای فولاد و فروآلیاژ بستگی زیادی دارد.

اگر چه منگنز ارزان ترین فلز مورد استفاده در ساخت فروآلیاژها ماسیوسولفید می باشد، دلایل مهم تری نیز در کاربردهای وسیع آن در صنایع وابسته به آهن و فولاد وجود دارد. در سال ۱۸۵۶ میلادی توسعه فرآیند فولاد سازی سبب رونق اقتصادی منگنز گردید، بعدها رابرت هادفیلد موفق به کشف مزایای فولادهای با محتوای منگنزی بالا شد و امروزه نوعی فولاد با محتوای منگنز بالا فولاد هادفیلد شهرت دارد.

مقدار منگنز در فولاد به طور میانگین ۷/۰ % ( و در بسیاری از انواع فولادها ۵%) می باشد ولیکن انواع فولاد منگنزی که در حدود ۱۴ – ۱۰% منگنز دارند، به فولادهای هادفیلد Hadfield steels معروفند. این گونه فولاد ها به مقدار ناچیزی تولید می شوند.

امروزه منگنز به صورت کانسنگ و یا به صورت فروآلیاژهای مختلف در فولاد سازی به کار می رود که در این زمینه نقش های عمده منگنز عبارت خواهد بود از:

منگنز به عنوان احیا کننده و تمیز کننده در فولاد مذاب به منظور حذف گوگرد و بهبود خواص فولاد مورد استفاده دارد و گوگرد و عناصر مزاحم را به خود جذب نموده و آنها را وارد سرباره می کند.

منگنز به عنوان یکی از اجزای آلیاژی برای افزایش مقاومت، افزایش سختی و کاهش شکنندگی و رفتار حرارتی فولادها می باشد. فروآلیاژهای منگنز برای جدا کردن گوگرد و اکسیژن زائد در کوره فولاد سازی به کار می روند زیرا غلظت زیاد گوگرد در فولاد، همگنی آن را کاهش داده، باعث سهولت شکست آن می گردد. لذا منگنز با گوگرد ترکیب می شود تا سولفید منگنز موجود در سرباره را تشکیل دهد.

در صنعت فولاد، منگنز در اشکال مختلف کانسنگ و فروآلیاژهای فرو منگنز، اسپیگل ایزن- سیلیکو منگنز و سیلیکو اسپیگل- ایزن استفاده می شود.

کانسنگ های منگنز مورد استفاده دارای عیار منگنز ۵۵-۳۸% می باشند، گرچه در مواردی سنگ های با عیار ۳۰% نیز به کار می روند. از آنجا که عیار منگنز ۴۸% برای تولید فرومنگنز مورد نیاز می باشند. این عیار به عنوان مبنای قیمت گذاری کانسنگ های منگنز فرض شده است.

این کانسنگ دارای ترکیب شیمیایی زیر می باشد و به کانسنگ متالوژیکی منگنز معروفند.

منگنز اساساً برای کنترل ناخالصی های اکسیژن و سولفور در تولید فولاد به کار می رود و باعث افزایش پایداری، سختی و استحکام فولاد می شود.

منگنز در پوشش های مقاوم مانند ریل های راه آهن و تجهیزات معدنی استفاده می شود. این فلز یک سازنده مهم در ترکیب آلیاژهای غیر آهنی به ویژه آلیاژ آلومینیوم می باشد.

آلیاژهای مسی با افزوده شدن مقدار ناچیزی منگنز پایدارتر می شوند که در این صورت برنزهای منگنز نام دارند و همچنین در آلیاژهای مس برای اکسیدزایی نیز از منگنز استفاده می شود.

آلیاژهای مس، منگنز و نیکل به عنوان آلیاژهای مقاوم الکتریکی به کار می روند و ۱۰ % منگنز دارند و برخی آلیاژها با منگنز بیشتر، دارای ضریب انبساط گرمایی بالایی هستند که در ساختمان ترموستات به کار می روند. انواع مختلف منگنز برای ساخت پوشش های میله جوشکاری مصرف می شوند. در تولید آهن خام، منگنز به شکل سنگ خام و یا کلوخه (سینترشده) به کوره وارد می‌شود. در تولید فولاد، منگنز به شکل کانسنگ، کنسانتره، فرو آلیاژ و یا فلز خالص در خلال و یا در مرحله نهایی فرایند تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد.

افزودن منگنز در فرایند تولید آهن خام تا حد یک درصد، علاوه بر بهبود خواص فیزیکی آهن خام به دلیل حذف گوگرد، باعث افزایش راندمان در مرحله بعدی تولید فولاد، کاهش مصرف کمک ذوب‌ها و افزایش عمر مصالح نسوز کوره می‌شود. نقش منگنز در زدودن گوگرد به این صورت است که ترکیب منگنز و گوگرد موجود در سنگ آهن تولید سولفید منگنز می‌کند که به راحتی توسط سرباره از کوره خارج شود. بعلاوه سولفید منگنز ـ آهن که در ترکیب آهن باقی می‌ماند به مراتب اثرات مضر کمتری از سولفید آهن دارد. نحوه و تا حدودی میزان افزودن منگنز بستگی به فناوری استفاده شده در تولید آهن و فولاد دارد. یکی از روشهای معمول افزودن مستقیم سنگ آهن منگنزدار، سنگ منگنز کم عیار آهن دار و یا سرباره‌های منگنزدار برگشتی به کوره بلند است.

میزان مصرف منگنز در فرایند فولاد تولید آهن خام وفولاد، بستگی به موارد زیر دارد :

٭ میزان فسفر موجود در آهن خام

٭ میزان گوگرد و درصد منگنز موجود در سنگ آهن

٭ ‌راندمان فرآیند گوگرد زدایی

٭ عیار منگنز در کانسنگ منگنز

٭ مقدار منگنز در سرباره

فرو آلیاژهای منگنز

عیار منگنز در سنگ معدن مورد نیاز برای تولید فرومنگنز کمتر از عیار مورد نیاز در صنایع شیمیایی می باشد.

مقادیر مس، باریم و سرب در این کانسنگ پائین باشند. نسبت منگنز به آهن Mn/Fe بین ۷-۶ باشد. فرومنگنز محصولی است که در هر دوره کوره قوس الکتریکی و کوره ذوب قابل تولید است و از نظر عیار محتوی منگنز به دو گروه تقسیم می شوند:

۱- نوعی از فرومنگنز با عیار منگنز ۹۵-۹۰% برای مقاصد خاصی بکار می رود.

۲- نوعی دیگر از فرومنگنز با عیار ۹۰-۷۵% می باشد و کاربردهای متداولتری دارد.

مقدار کربن محتوای منگنز بسته به نیاز از ۰۷/۰ -۷% می باشد. فرومنگنز معمولاً بهترین محصول برای افزودن منگنز به فولاد درکنورتورهای اکسیژنی و برای تولید فولادهای با محتوای منگنز بالا می باشد. هر چند مصرف عمده منگنز در تولید فولادهای معمولی است، مقادیری نیز در ساخت فولادهای مخصوص با درصد منگنز بالا که دارای ۱۵-۱۱% منگنزهستند، مصرف می شود. این فولادها را فولاد هادفیلد می نامند که تا ۵/۱% کربن داشته و دارای سختی و مقاومت بالایی در برابر سایش و خوردگی هستند. این فولادها درمواردی که نیاز به مقاومت بالا در مقابل سایش باشند (نظیر سنگ شکن ها و خطوط راه آهن) مورد استفاده قرار می گیرند.

در حدود ۸۳ درصد منگنز در تولید انواع فرو آلیاژها مصرف می‌شود وگرایش به سمت استفاده بیشتر از فرو آلیاژهای منگنز (مخصوصا فروسیلیکومنگنز که ارزان تر است )‌به جای استفاده مستقیم سنگ معدن و کنسانتره منگنز در تولید فولاد است. مصرف فروسیلیکو منگنز بین سالهای ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۸ از ۶/۱۶ به ۱/۲۳ درصد افزایش یافته است.

در حدود ۵۰ درصد منگنز جهان در تولید فرومنگنزها مصرف می‌شود. تقاضا برای این شاخه از ۳/۳ میلیون تن در سال ۱۹۹۳ افزایش یافت و از آن سال تاکنون تقریبا در همین حد باقی مانده است. فرومنگنزها بطور متوسط دارای ۸۰ درصد منگنز هستند. جدول ۱۵ میزان مصرف فرومنگنز برای سالهای ۱۹۹۳ تا ۱۹۹۸ توسط کشورهای عمده مصرف کننده را نشان می‌دهد. کشور چین در حدود یک چهارم فرومنگنز جهان را مصرف میکند. ژاپن ۱۵ درصد، آمریکا ۱۲ درصد و فرانسه با ۱۱ درصد در ردیف های بعدی از نظر میزان مصرف فرومنگنز قرار دارند.

فلز منگنز

نحوه و میزان مصرف منگنز در مناطق مختلف جهان تا حدودی متفاوت است. آلیاژهای آلومینیوم، مخصوصاً نوعی از آن که در ساخت قوطیهای نوشابه کاربرد دارد، با حدود ۶۵ درصد مصرف کل، بزرگترین بازار مصرف برای فلز منگنز در کشور آمریکا هستند. در اروپا تولید ورقهای آلومینیومی و در ژاپن صنایع فولاد سازی بزرگترین بازار مصرف برای فلز منگنز هستند.

بجز درمورد کشور آمریکا، اطلاعات کمی در مورد میزان مصرف فلز منگنز در کشورهای دیگر انتشار یافته است. میزان مصرف ظاهری فلز منگنز توسط کشورهای عمده مصرف کننده در جدول۱۷ آمده است. آمریکا و ژاپن در حدود سه چهارم مصرف جهانی منگنز را به خود اختصاص داده اند و کشور آلمان از این نظر در مقام سوم قراردارد.

با توجه به نقش احیاء کنندگی منگنز نسبت به آهن در سنگ خام بر عیار فرومنگنز تولیدی تاثیر می‌گذارد. مقدار کلسیم و سیلیس را می‌توان با افزودن مواد کمک ذوب و با اختلاف سنگ خام ورودی کنترل کرد. در تولید فرو منگنزهای کربن دار نسبت منگنز به آهن باید در حدود ۵/۷ به یک باشد.

نحوه فرآیند تولید فولاد و ناخالصی‌های همراه سنگ آهن وجود گوگرد در محصول نهایی را اجتناب ناپذیر می‌کند. بدون استفاده از منگنز، وجود گوگرد باعث شکنندگی فولاد در مرحله شکل گیری اولیه می شود. افزون منگنز به فرآیند موثرترین و ارزانترین روش حذف و یا کاهش گوگرد تا حد قابل قبول است. این خاصیت مهم منگنز در سال ۱۸۶۰ کشف شد. البته منگنز امروزه کاربردهای دیگری نیز در فرآیند تولید فولاد دارد. منگنز تمایل بیشتری برای ترکیب با اکسیژن نسبت به آهن دارد، بنابراین از آن به عنوان یک اکسید کننده نیز می‌توان استفاده کرد. بعلاوه منگنز باعث بهبود خواصی نظیر سختی، شکنندگی، شکل پذیری و نظایر آن در محصول نهایی می شود.

قسمت اعظم تولید فولاد شامل فولادهای معمولی چند منظوره و کم کربن می‌شود که در ترکیب خود بین ۱۵% تا ۸/۰درصد منگنز دارند. قسمت عمده ای از این فولاد کمتر از ۳% درصد منگنز در ترکیب خود دارند. در حدود ۳ الی ۴ درصد فولادهای تولید شده در جهان را فولادهای مقاوم که بیش از ۵۰۰ مگاپاسکال مقاومت فشاری دارند شامل می‌شود. این نوع فولادها بیش از ۱ درصد منگنز در ترکیب خود دارند بخش عمده ای از فولادهای مقاوم را فولادهای HSLA تشکیل می‌دهند که بین ۱ تا ۸/۱ درصد منگنز دارند.

در تولید فولادهای مخصوص که شامل HSLI و حرارت دیده میشوند، نیکل، کرم،مولیبدن و وانادیم مصرف میشود. میزان توسط مصرف منگنز دراین نوع فولادها اغلب بین ۶/۰ تا ۸/۰ درصد است و انواع خاصی از این فولادها که تا ۵/۱ درصد منگنز دارند در صنایع اتومبیل سازی کاربرد دارند.

فولادهای ضد زنگ که کمتر از ۲ درصد تولید جهانی فولاد را شامل می‌شوند دارای کروم و نیکل و در حدود ۱ درصد نیز منگنز هستند. در بعضی از انواع این فولادها که به فولاد ضد زنگ منگنز معروف هستند منگنز را می‌توان جایگزین بخشی از نیکل مصرفی نمود. این امر باعث افزایش مقدار منگنز موجود در فولاد بین ۴ تا ۱۶ درصد میشوند. این جایگزین می‌تواند در آینده باعث افزایش تقاضا برای منگنز شود ولی این امر تا حد زیادی بستگی به قیمت نیکل دارد.

استفاده از منگنز در تولید محصولات شیمیایی با مصرف شیمیایی با مصرف سالیانه ۴۵۰ هزار تن در حدود ۷ درصد مصرف جهانی منگنز را شامل می‌شود. مهمترین محصول ترکیبات شیمیایی منگنز دی اکسید الکترولیتی (EMD) است. EMD در انواع باتری‌ها از قبیل کربن ـ روی، منیزیم، دی اکسید منگنز و آلکالین و لیتیم ـ دی اکسید منگنز کاربرد دارد. تقاضای جهانی برای EMD در حدود ۲۰۰ هزار تن در سال برآورد می‌شودکه معادل مصرف سالیانه ۱۲۰ هزار تن منگنز خالص است. این مقدار منگنز در حدود ۲ درصد مصرف منگنز جهان است مصرف مستقیم دی اکسید منگنز طبیعی (NMD) در تولید باتری‌های کربن ـ روی است که مصرف در حدود ۲۵۰ هزار تن منگنز خالص را شامل میشود.این میزان مصرف معادل ۴ درصد کل مصرف منگنز در جهان است. میزان مصرف سالیانه EMD برخلاف NMD رو به رشد است.

در تولید سایر ترکیبات شیمیایی منگنز سالیانه در حدود ۲۰۰ هزار تن منگنز مصرف می‌شود. که این در حدود ۳ درصد مصرف کل منگنز است. ترکیبات شیمیایی اصلی منگنز دار عبارتند از کربور، کلراید، اکسید سولفات منگنز و پرمنگنات پتاسیم.

غیر متالورژیکی :

منگنز در صنایع باطری سازی به ۳ صورت کانسنگ طبیعی فعال، در اکسید منگنز شیمیایی و دی اکسید منگنز الکترونیکی طبیعی یا مصنوعی در باتری سازی استفاده می شود.

۱۰ – ۵% کاربردهای غیر متالورژیکی منگنز به صورت در ساخت باتریهای خشک و شیمیایی، سولفورزدایی و اکسید زدایی می باشد. باتری اساساً برای ذخیره سازی انرژی و آزاد سازی آن در مواقع لزوم است و در انواع مصارف خانگی (رادیو، ماشین حساب، چراغ قوه و…) کاربرد دارد. دی اکسید منگنز به عنوان ماده دی پلاریزر در باتریها به کار می رود و به صورت کانه طبیعی منگنز، دی اکسید منگنز شیمیایی و دی اکسید منگنز الکترولیتی در ساخت باتریها استفاده می شود. کانه منگنز مورد استفاده در این مورد باید دارای درصد دی اکسید منگنز بالا و مقدار آهن خیلی کم باشد. کانی مورد استفاده باید دارای سختی متوسط و درجه مشخص از تخلخل باشد کانه مورد نظر در این مورد معمولاً تا ابعاد ۲۰-۱۰ مش خرد می شود.از آنجا که فلز روی به عنوان آند این باتریها عمل می کند. نکته مهم در مورد کیفیت کانه مورد نیاز این است کانسار که ترکیبات الکترونگاتیوتر از روی نظیر ترکیبات مس، نیکل، کبالت، آرسنیک، سرب و آنتیموان نباید در کانه موجود باشند. دی اکسید منگنز الکترولیتی یک پودر سیاه رنگ است و به طور عمده شامل ۹۱% وزنی MnO2، ۵-۳% وزنی رطوبت و حداکثر ۳/۱% سولفات و کمتر از ۰۲/۰ % آهن می باشد.

صنایع شیمیایی :

دیگر کاربرد عمده منگنز در صنایع شیمیایی ( انواع مواد شیمیایی، تهیه کودهای شیمیایی، انواع سولفات و اکسی سولفات های منگنز در خوراک دام و افزودنی های کودهای گیاهی، رنگ سازی و تهیه پرمنگنات سدیم و پتاسیم که به عنوان ضدعفونی کننده و اکسید کننده به کار می روند ) می باشد.

ترکیبات شیمیایی مختلف حاوی منگنز در انواع کودها، مواد خاکی، صنایع شیشه، انواع رنگ، لعاب، رنگ جلا، آجرهای رنگی، سرامیک و اهداف شیمیایی و طبی بکار می روند.

درصد مناسبی از MnO2 در سنگ معدن برای استفاده در متالورژی بیش از ۳۵% (معمولا ً۵۰ – ۴۰%) و میزان فسفر آن از ۲/۰ – ۱۵/۰ می باشد. کانی های منگنز مورد استفاده در صنایع شیمیایی باید درجه خلوص بالاتری داشته باشند و حاوی ۸۵ – ۸۰% MnO2 = باشند.ترکیبات شیمیایی نظیر پرمنگنات پتاسیم و سولفات‌های منگنز محصولاتی هستند که بعد از صنایع متالوژیکی و باتری مهمترین کاربرد برای منگنز هستند. پرمنگنات پتاسیم یکی از قویترین مواد اکسید کننده است که در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سولفات منگنز یک محصول واسطه است و به دلیل حلالیت بالای آن در تولید فلز منگنز و در ساخت سایر ترکیبات شیمیایی کاربرد دارد.

کربنات منگنز از رسوب دادن سولفات منگنز یا یک کربنات قلیایی بدست می‌آید برای کاربردهایی که نیاز به کیفیت بالاتر است نظیر تولید فریت‌های مخصوص، درصد اکسید کلسیم و اکسید سدیم در ترکیب کربنات منگنز نباید بیشتر از ۱/۰ درصد باشد. در این کاربردها کربنات از ترکیبات فلز منگنز و بی کربنات آمونیم ساخته می‌شود که بعد از رسوب دادن کربنات منگنز فیلتر شده و به دقت خشک میشود. در این فرایند حرارت نباید از ۱۲۰ درجه سانتیگراد تجاوز کند.

کلرید منگنز ) ۲MnCl ( از حل کردن فلز، اکسید، کربنات و یا هیدروکسید منگنز با اکسید کلریدریک بدست می‌ آید در تولید کلرید منگنز مرغوبتر باید فقط از فلز منگنز و یا اکسید منگنز خیلی خالص استفاده شود.

اکسید منگنز (MnO) یکی از ملزومات در ترکیب کودها و فرمول مواد غذایی است. و همچنین پایه ای برای ساخت سایر ترکیبات شیمیایی منگنز است اکسید منگنز را می‌توان از احیاء دی اکسید منگنز و یا از متلاشی کردن حرارتی کربنات یا اکسالات منگنز و در غیاب هوا تولید کرد.

اکسید سه ظرفیتی منگنز ) ۳O2(Mn از تجزیه حرارتی نیترات، کربنات، اکسالات و یا کلرید منگنز در حرارتی بین ۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد تهیه می‌شود تهیه اکسید سه ظرفیتی منگنز با خلوص بالا از کلسیناسیون کربنات خالص منگنز صورت می‌گیرد. اکسید سه ظرفیتی منگنز در تولید فریت‌های منگنز دار کاربرد دارد.

سولفات منگنز از حل کردن سنگ کربنات منگنز، ردو کروزیت در اسید سولفوریک بدست می‌آید سولفات منگنز ممکن است به عنوان یک محصول جانبی اسید شویی سایر فلزات نیز تولید شود. کاربرد اصلی سولفات منگنز در تهیه کودها و غذای حیوانات است. بعضی از انواع کودها حداقل ۷۴ تا ۷۹ درصد سولفات منگنز ( معادل ۲۷ تا ۲۸ درصد منگنز ) در ترکیب خود دارند.

دی اکسید الکترولیتی منگنز ( EMD )

میزان مصرف سالیانه EMD در حدود ۲۰۰ هزار تن است. کشور آمریکا بزرگترین متقاضی EMD با مصرف ۸۰ هزار تن در سال است. و پس از آن ژاپن با مصرفی سالیانه در حدود ۲۵ هزار تن قرار دارد. برآورد می‌شود که کشور چین مصرفی در حدود ۲۰ الی ۳۰ هزار تن در سال داشته باشد. ولی اطلاعات کافی از میزان مصرف این کشور در دسترس نیست. جدول ۱۹ میزان مصرف EMD توسط کشورهای مختلف را نشان می‌دهد.

کاربرد های دیگر :

استفاده از منگنز در رنگ آمیزی آجر، لباس، سرامیک، شیشه و سفال، ساخت کودهای شیمیایی، تأمین خوراک دام و طیور، ساخت الکترودهای جوشکاری، ساخت عوامل خشک کننده، رنگها، تصفیه آب و فاضلاب، افزودنی های سوختن و ساخت اکسید کننده های مورد نیاز در فرآیندهای شیمیایی از کاربردهای شیمیایی منگنز محسوب می شوند.

اکسید منگنز (پیرولوسیت) به عنوان یک دپلایزر در سلولهای خشک، به عنوان بی رنگ کننده شیشه، خشک کننده در رنگ و در چرم سازی استفاده می شود که وجود ناخالصی آهن به آن رنگ سبز می دهد. به علاوه اکسید منگنز در تهیه اکسیژن و کلریت و در رنگ های تیره و خشک نیز استفاده می شود.

پرمنگنات یک عامل معرف اکسیدی قوی است و در تجزیه های کمی و پزشکی استفاده می شود. زیرا یافته ها و خواص اکسیدی آن در تشکیل یک داروی معمولی برای بیماریها استفاده می گردد.

خصوصیات و کیفیت کانسنگ منگنز بر حسب عیار منگنز به انواع مختلفی تقسیم می‌شود.در عمل سنگ منگنز و کنسانتره طیف وسیعی از خصوصیات شیمیایی و فیزیکی را دارد و اغلب براساس کاربردی که برای آن در نظر گرفته شده نامگذاری می‌شود:

  • سنگ مناسب برای مصارف متالوژیکی
  • سنگ مناسب برای مصارف شیمیایی
  • سنگ مناسب برای باتری سازی

درصد ۲MnO در حدود ۷۰ تا ۸۵ درصد که معادل ۴۴ تا ۵۴ درصد منگنز است و باید کمتر از ۵% درصد فلزاتی نظیر مس، نیکل، کبالت و آرسنیک باشد. بجز ترکیبات شیمیایی که در این کاربرد منگنز اهمیت دارد، دی اکسید منگنز مورد مصرف باید از نظر ساختمان بلورین، سطح ویژه توزیع و ابعاد خلل و فرج، ابعاد و شکل ذرات، هدایت الکتریکی، شرایط سطحی و نقایص ساختمانی کنترل شود. در تولید غذای حیوانات سنگ منگنز مورد استفاده باید از نظر مقدار فلزات سنگین کنترل شود.

مشخصات و کیفیت محصول فرآوری شده بستگی به عواملی نظیر کیفیت سنگ خام و فرایند مصرف بستگی دارد. سه نوع منگنز براساس عیار منگنز در بازار وجود دارد که عبارتند از متالوژیکی، باتری و شیمیایی.

نوع متالوژیکی سنگ منگنز که قسمت اعظم بازار مصرف را به خود اختصاص داده است عیاری در حدود ۴۸ درصد منگنز دارد نسبت به آهن و مقدار ناخالص هایی نظیر آلومینا،‌سیلیس، و آهک از دیگر عوامل تعیین کننده کیفیت سنگ منگنز متالوژیکی هستند.

کانسنگ منگنز نوع شیمیایی دارای حداقل ۳۵ درصد منگنز است ولی علاوه بر این باید خصوصیات دیگری نیز از نظر میزان ناخالصی‌ها و قابلیت اکسید شوندگی داشته باشد.

در کانسنگ مناسب برای باتری باید درصد۲MnO لااقل در حدود ۷۵ تا ۸۵ درصد ( معادل ۵۴-۴۴) درصد منگنز ) باشد علاوه بر این مقدار فلزات موجود در سنگ که از روی الکترونگاتیو تر هستند نباید از ۰۵/۰ درصد بیشتر باشد.

سنگ منگنز استخراجی به محصولات تجاری متنوعی تبدیل می‌شود که مهمترین آنها عبارتند از :‌

  • فرومنگنز دارای کربن بالا ( معمولا به عنوان فرومنگنز پالایش نشده معروف است )
  • فرومنگنز دارای کربن متوسط یا کم ( معمولا به عنوان فرومنگنز پالایش شده خوانده می‌شود. )
  • فرو ـ سیکلومنگنز
  • فرو ـ‌ منگنز ـ سیلیکون
  • دی اکسید شیمیایی و یا الکترولیتی منگنز ( CMD,EMD )
  • ترکیبات شیمیایی منگنز
  • فلز منگنز

 

فروش محصولات مرتبط

Share this post