Mis on elektrolüütiline mangaan?

Elektrolüütiline mangaan on metallilise elemendi mangaani Mn puhas vorm. Seda nimetatakse “elektrolüütiliseks”, kuna rafineerimisprotsessi peamine etapp hõlmab elektrolüüsi, keemilist reaktsiooni, mida juhib elektrivool. Vähem puhtad vormid, nagu ferromangaan ja silikomangaan, saadakse säästlikumate meetoditega. Puhast metalli kasutatakse peamiselt roostevaba terase ja alumiiniumi tootmisel sulamina. Elektrolüütilist mangaani kasutatakse laialdaselt ka elektrisõidukitele mõeldud liitiumioonakude elemendina.

Mangaani töötlemise esialgsed etapid hõlmavad maagi kuumutamist ja keemilist töötlemist enamiku lisandite eemaldamiseks. Seejärel kasutatakse metalli edasiseks rafineerimiseks elektrolüüsi. Materjali lahus asetatakse elektrolüütilisse kambrisse ja läbi juhitakse alalisvool. Alalisvool kutsub esile keemilise reaktsiooni, mis eraldab mangaani looduslikult esinevatest saasteainetest.

Elekter siseneb elementi läbi anoodi, negatiivse elektroodi, ja väljub läbi katoodi, positiivse elektroodi. Alalisvoolu juhtimine läbi mangaani lahuse võib põhjustada kas oksüdatsiooni, elektronide kadu või vähenemist, elektronide suurenemist. Selle tulemuseks on elektrolüütiline mangaanmetalli (EMM) kogunemine positiivsele katoodile ja elektrolüütiline mangaandioksiid (EMD) negatiivsele anoodile. Elektroodid eemaldatakse perioodiliselt ja mangaani ladestused kogutakse helveste kujul. Helveste kuumutamine temperatuurini 925 °F (500 °C) eemaldab varjatud vesiniku ja tulemuseks on mangaanipulber, mille puhtus on üle 99.9%.

Suurem osa igal aastal rafineeritud mangaanist kasutatakse sulamina teiste metallide töötlemisel. Terasetööstus moodustab suurema osa kogumahust puhtama elektrolüütilise mangaani abil, mida kasutatakse kõrgekvaliteedilise roostevaba terase tootmiseks. Seda kasutatakse ka korrosioonikindla alumiiniumi valmistamiseks.

Elektrolüütilist mangaandioksiidi kasutatakse peamiselt kuivpatareide katoodi ehk positiivse pooluse valmistamisel. Uued akude kujundused ja rakendused sõltuvad rohkem mangaanist. Paljude elektrisõidukite toiteks olevad liitiumioonakud kasutavad tavaliselt katoodi valmistamisel EMM-i ja aku anoodi tootmisel EMD-d.

Mangaan on tavaline element, kuid suurem osa selle ladestustest on sõlmede kujul merepõhjas. Kaubanduslikult elujõulised maardlad maal ei ole ühtlaselt jaotunud, Hiinal, Austraalial ja Lõuna-Aafrika Vabariigil on märkimisväärne kaevandus- ja tootmisvõimsus. Riigid, mis sõltuvad suuresti metallide impordist, peavad mõnikord kaevandamise ja töötlemise koondumist nii vähestesse kätesse kui strateegilist ohtu oma majandusele.