• +7 (495) 730 31 40

    Контакт с администрацией портала

  • Новости

  • Аналитика

  • Публикации

  • Госты

  • Металлургический калькулятор

  • Металлургический справочник

  • Конференции

  • Полезные материалы

  • Списки

Сплавы марганца

Марганец – один из множества элементов химической системы Д.И. Менделеева. В таблице этот элемент находится под номером 25, обозначен символами Mn. Марганец представляет собой металл бело-серебристого оттенка. Также как и железо, со всеми его сплавами, марганец принадлежит к группе черных металлов. Имеет кубическую или тетрагональную кристаллическую решетку.

Добыча

Марганец в марганцевых рудах находится в форме разнообразных соединений. Добывают марганцовую руду, главным образом, в открытую, используя высокопродуктивные и качественные экскаваторы. Перерабатывают различными способами гравитации и с помощью флотации. Концентрат марганцевой руды, который был получен, рассредоточивают по сортам, опираясь на количество содержащегося в нем марганца. Высокие сорта включают в себя 45 – 49 % Mn. Общая добыча в мире составляет 20 – 25 миллионов тонн в год (данные за 1990 год). Запасы марганцевых руд – 15 миллиардов тонн (данные на 1998 год).

Металлический марганец в чистом виде можно получить при помощи электролиза - это некий физико-химический процесс, суть которого в выделении, непосредственно на электродах, составляющих компонентов вещества.

Распространение в мире

Марганец – тяжелый металл, занимающий второе место, уступив первое железу, занимает 14-е место среди распространенных на Земле элементов. Чаще встречается в составе железных руд, изредка попадается и самостоятельно зарожденный. Большое количество марганцевых руд (до 40 %) сконцентрировано в области Кутаиси (Грузия). Марганец вымывается водой из горных пород и, таким способом, попадает в Мировой океан. Но его количество в воде, несущественно: в более серьезных глубинах океана процент его содержания в воде достигает 0,3, как результат окисления с помощью растворенного в воде кислорода, в результате чего образовывается нерастворимый оксид. В России наблюдается острый дефицит данного сырья. Некоторые известные местонахождения марганца расположены в областях: Кемеровская, Свердловская, Красноярский край, Еврейская автономная республика.

Получение

При прокаливании пиролюзита алюминотермическим методом:

4MnO2 → 2Mn2O3 + О2;
Mn2O3 + 2Al → 2Mn + Al2O3.

С помощью электролиза можно получать чистый металлический марганец, но для практических целей чаще всего используют ферромарганец с 80 % Mn, полученный в доменном процессе при восстановлении руд железа и марганца коксом.

Использование марганца

Марганец в промышленности используется для «раскисления» стали, во время ее плавления. Таким способом из стали исчезает кислород. Кроме этого, марганец сцепляет серу, что позволяет повысить свойства стали. Если в сталь введено 12 – 13 % марганца, она называется сталью Гадфильда. В комбинации с прочими металлами такой сплав становится более прочным, твердым, способным к сопротивлению при ударах и в случае износа.

Ферромарганец 88Данная, уже качественная сталь применяется при производстве шаровых мельниц, землеройных машин, в машинах для дробления камней, разных броневых деталях. Если в чугун ввести 20 % марганца (он будет зваться «зеркальный чугун»), сплав приобретает высокую электросопротивляемость, которая практически не изменяется при перепадах температуры. Именно поэтому, такие сплавы применяют для того, чтобы изготавливать реостаты. Марганец также используют в сплавах с бронзой и латунью.

В процессе производства марганцевых цинковых гальванических элементов применяются диоксиды марганца во внушительных объемах. Оксид марганца (MnO2) в этих компонентах применяется как окислитель-деполяризатор.

Широкого использования разнообразные соединения марганца приобрели в тонком органическом синтезе (оксид магния и перманганат калия (KMnO4), идут как окислители), а также в промышленном органическом синтезе. Слитки металлического марганца с чистотой не менее 95 % в 2006 году стоили до 2,5 долларов за килограмм. Огромный магнетокалорический эффект присущ арсениду марганцу, который только увеличивается при давлении. Многообещающим термоэлектрическим материалом (500 мкВ/К) является теллурид марганца.

Возврат к списку