Elektrolytisch mangaanmetaal, afgekort EMM, is mangaan dat is afgezet uit een mangaansulfaatelektrolyt en als heldere metaalvlokken van de kathoden is gestript. De kwaliteit van 99,7 procent is de meest voorkomende commerciële kwaliteit en de vlokken worden overal gebruikt waar mangaan moet worden toegevoegd met gecontroleerde chemie en een lage opname van onzuiverheden. In dit artikel wordt uitgelegd hoe EMM wordt geproduceerd, wat een 99.7-specificatie inhoudt, hoe het materiaal wordt geleverd en waar het wordt verbruikt.
Hoe elektrolytisch mangaanmetaal wordt geproduceerd
De productie van EMM volgt een hydrometallurgische route. Mangaanerts wordt uitgeloogd met zwavelzuur om een mangaansulfaatoplossing te produceren, die wordt gezuiverd om ijzer, zware metalen en andere onzuiverheden te verwijderen. De gezuiverde oplossing wordt naar elektrolytische cellen gevoerd, waar gelijkstroom mangaanmetaal afzet op roestvrijstalen kathodes. Na de afzetting wordt het metaal in vlokvorm van de kathodes gestript, gewassen, gedroogd en geclassificeerd. Het energieverbruik is hoog, wat elektriciteit tot een belangrijke kostenfactor maakt en de EMM-prijzen koppelt aan de beschikbaarheid van elektriciteit in de producerende regio's.
Typische specificatie van EMM 99.7
De onderstaande tabel toont typische commerciële limieten voor klasse 99,7. De werkelijke limieten worden gedefinieerd in de toepasselijke norm en in het contract, en het analysecertificaat voor elke partij is het gezaghebbende document.
| Element | Typische limiet, procent |
|---|---|
| Mangaan, minimaal | 99.7 |
| Koolstof, maximaal | 0.04 |
| Zwavel, maximaal | 0.05 |
| Fosfor, maximaal | 0.005 |
| Ijzer, maximaal | 0.03 |
| Silicium, maximaal | 0.01 |
Selenium is ook vaak beperkt in de EMM-specificaties omdat het wordt gebruikt als additief in de elektrolyt en moet worden gecontroleerd in het uiteindelijke metaal.
Vlokvorm, maat en verpakking
EMM wordt geleverd als onregelmatige, heldere vlokken met een zilverachtig metallic uiterlijk. De afmetingen van de vlokken variëren per producent en specificatie, waarbij typische commerciële vlokken variëren van ongeveer 10 tot 80 millimeter in doorsnede en een paar millimeter dik. Het materiaal wordt gewoonlijk verpakt in stalen vaten van 250 kilogram of jumbozakken van één{5}}metrische-ton, bekleed met plastic. De vaten worden tijdens het transport droog gehouden omdat het schone metalen oppervlak onder vochtige omstandigheden kan oxideren.
Toepassingen van EMM 99.7
Staalproductie: mangaan wordt toegevoegd om zwavel onder controle te houden en staal te versterken; EMM verhoogt het mangaangehalte zonder de koolstof en fosfor die ferrolegeringen met zich meebrengen.
Aluminiumlegeringen: mangaan verbetert de sterkte en corrosieweerstand van aluminium-mangaanlegeringen.
Koper en speciale legeringen: mangaan is gelegeerd met koper voor demping en sterkte in mangaan-koperlegeringen.
Batterijmaterialen: mangaan met een hoge-zuiverheid is een grondstof voor elektrolytisch mangaandioxide dat wordt gebruikt in alkalische en lithiumbatterijen.
Lassen en chemicaliën: mangaantoevoegingen in lastoevoegmaterialen en in chemische mangaanproducten.
Kwaliteitscontroles bij ontvangst van EMM
Kopers moeten het uiterlijk van de vlokken controleren, die helder en vrij van zware oxidatie moeten zijn, en het verpakkingsgewicht bevestigen. Het analysecertificaat moet worden vergeleken met de contractlimieten en voor kritische toepassingen moet een monster worden geanalyseerd door een onafhankelijk laboratorium. Ook het vochtgehalte en de aanwezigheid van vreemd materiaal moeten worden gecontroleerd, omdat beide van invloed zijn op het daadwerkelijk geleverde mangaangehalte.
Veelgestelde vragen
Vraag 1: Wat is het verschil tussen elektrolytisch mangaan en ferromangaan?
Elektrolytisch mangaanmetaal is puur mangaan geproduceerd door elektrolyse, met 99,7 procent mangaan of meer. Ferromangaan is een oven-geproduceerde legering die naast mangaan ook koolstof, ijzer en andere elementen bevat.
Vraag 2: Is EMM 99.7 geschikt voor batterijkathodematerialen?
EMM is een belangrijke grondstof voor de productie van elektrolytisch mangaandioxide en mangaanchemicaliën die in batterijen worden gebruikt. De zuiverheidseisen zijn afhankelijk van de kathodechemie, en sommige toepassingen vereisen een verdere verfijning van de kwaliteit 99,7.
Vraag 3: Hoe wordt EMM verpakt voor export?
De gebruikelijke verpakking bestaat uit stalen vaten van 250 kilogram of jumbozakken van één-metrische-ton met een plastic voering. Bescherming tegen vocht is belangrijk omdat het heldere schilferoppervlak onder vochtige omstandigheden kan oxideren.
Vraag 4: Oxideert EMM tijdens opslag?
Ja, het oppervlak kan oxideren als het in vochtige lucht wordt bewaard, wat zichtbaar is als een doffe of donkere film. Door de vaten afgesloten te houden en op te slaan in een droog magazijn wordt dit effect beperkt.
Vraag 5: Hoe kan ik het mangaangehalte van een zending verifiëren?
Vergelijk het analysecertificaat met de contractlimieten en stuur voor kritische partijen een monster naar een onafhankelijk laboratorium voor nat-chemische of spectrometrische analyse.