Perfil de metal: Manganês (Elemento MN)

O manganês é um componente chave na produção de aço. Embora classificado como um metal menor, a quantidade de manganês produzida a nível mundial a cada ano cai apenas pelo ferro, alumínio, cobre e zinco.

Propriedades:

• Símbolo Atômico: Mn
• Número Atômico: 25
• Elemento Categoria: Transição Metal
• Densidade: 7. 21 g / cm³
• Ponto de fusão: 2274. 8 ° F (1246 ° C)
• Ponto de ebulição: 3741. 8 ° F (2061 ° C)
• Mohs Dureza: 6

Características:

O manganês é um metal extremamente quebradiço e duro e prateado-cinza.

O décimo segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, o manganês aumenta a força, a dureza e a resistência ao desgaste quando ligados em aço.

É a capacidade do Manganês de combinar facilmente com enxofre e oxigênio, o que o torna crítico na produção de aço. A tendência do manganês a oxidar ajuda a remover impurezas de oxigênio, ao mesmo tempo que melhora a viabilidade do aço a altas temperaturas combinando com enxofre para formar um sulfeto de alto ponto de fusão.

História:

O uso de compostos de manganês remonta mais de 17 000 anos. Antigas pinturas rupestres, incluindo aquelas em Lascaux França, derivam suas cores do dióxido de manganês. O metal manganês, no entanto, não foi isolado até 1774 por Johan Gottlieb Gahn, três anos depois de seu colega Carl Wilhelm Scheele identificá-lo como um elemento único.

Talvez o maior desenvolvimento para o manganês tenha chegado quase 100 anos depois, quando, em 1860, Sir Henry Bessemer, tomando o conselho de Robert Forester Mushet, adicionou manganês ao processo de produção de aço para remover o enxofre e oxigênio.

Aumentou a maleabilidade do produto acabado, permitindo que ele seja enrolado e forjado a altas temperaturas.

Em 1882, Sir Robert Hadfield ligou manganês com aço carbono, produzindo a primeira liga de aço, que agora é conhecida como aço de Hadfield.

Produção:

O manganês é produzido principalmente a partir da piroglicina mineral (MnO ₂ ), que, em média, contém mais de 50% de manganês.

Para uso na indústria siderúrgica, o manganês é processado nas ligas metálicas de silicomanganês e ferromanganês. De acordo com o International Manganese Institute, 11 milhões de toneladas métricas de manganês foram fabricadas em 2009. Com isso, o siliconanês representou 7,4 milhões de toneladas métricas e o ferromanganês representou 4,3 milhões de toneladas métricas.

O ferromanganês, que contém 74-82% de manganês, é produzido e classificado como carbono elevado (> 1. 5% de carbono), carbono médio (1. 0-1. 5% de carbono) ou baixo teor de carbono (<1% de carbono ). Todos os três são formados através da fundição de dióxido de manganês, óxido de ferro e carvão (coca) em uma explosão ou, mais frequentemente, um forno de arco elétrico.O calor intenso fornecido pelo forno conduz a uma redução carbotérmica dos três ingredientes, resultando em ferromanganês.

O silicomanganês, que contém 65-68% de silício, 14-21% de manganês e cerca de 2% de carbono é extraído da escória criada durante a produção de ferromanganês com alto teor de carbono ou diretamente do minério de manganês. Ao fundir minério de manganês com coca e quartzo a temperaturas muito elevadas, o oxigênio é removido enquanto o quartzo converte-se em silício, deixando silicomanganês.

O manganês eletrolítico, com purezas entre 93-98%, é fabricado por lixiviação de minério de manganês com ácido sulfúrico.

Amoníaco e sulfureto de hidrogénio são então utilizados para precipitar impurezas indesejadas, incluindo ferro, alumínio, arsénio, zinco, chumbo, cobalto e molibdênio. A solução purificada é então alimentada em uma célula eletrolítica e através de um processo de extração eletrica cria uma fina camada de manganês metálico no cátodo.

A China é o maior produtor de minério de manganês, representando cerca de 22% do manganês extraído em 2009 e o maior produtor de materiais refinados de manganês (i. E. Ferromanganês, manganês e manganês eletrólangos). Em 2009, a China produziu 6,6 milhões de toneladas métricas de ligas de manganês, aproximadamente 57% da produção global total, que incluiu 64% da produção mundial de ferromanganeses e maior que 95% da produção global de manganês eletrolítico.

Aplicações:

Cerca de 90% de todo o manganês consumido a cada ano é usado na produção de aço.

Um terço disso é usado como desulfatador e desoxidante, sendo a quantidade restante usada como agente de liga.

_Fontes:

_{O Instituto Internacional de Manganês. www. manganês. org}

_{A Associação Mundial do Aço. // www. worldsteel. org}

_{Newton, Joseph. Uma introdução à metalurgia. Segunda Edição. Nova Iorque, John Wiley & Sons, Inc.}

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