Mangan adalah komponen kunci dalam produksi baja . Meskipun digolongkan sebagai logam minor, kuantitas mangan yang diproduksi di seluruh dunia setiap tahun hanya tertinggal di belakang besi , aluminium , tembaga , dan seng .
Properti:
- Simbol Atom: Mn
- Nomor Atom: 25
- Elemen Kategori: Transisi Logam
- Kepadatan: 7,21 g / cm³
- Melting Point: 2274.8 ° F (1246 ° C)
- Titik didih: 3741,8 ° F (2061 ° C)
- Kekerasan Mohs: 6
Karakteristik:
Mangan adalah logam yang sangat rapuh dan keras, berwarna abu-abu keperakan.
Unsur kedua belas yang paling melimpah di kerak bumi, mangan meningkatkan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus ketika dipadukan dengan baja.
Ini adalah kemampuan Mangan untuk siap bergabung dengan sulfur dan oksigen, yang membuatnya penting dalam produksi baja. Prolektivitas mangan untuk mengoksidasi membantu menghilangkan kotoran oksigen, sementara juga meningkatkan kemampuan kerja baja pada suhu tinggi dengan menggabungkan dengan sulfur untuk membentuk sulfida leleh yang tinggi.
Sejarah:
Penggunaan senyawa mangan membentang kembali lebih dari 17.000 tahun. Lukisan-lukisan gua kuno, termasuk lukisan-lukisan di Lascaux Prancis, mendapatkan warna mereka dari mangan dioksida. Logam mangan, bagaimanapun, tidak diisolasi sampai 1774 oleh Johan Gottlieb Gahn, tiga tahun setelah rekannya Carl Wilhelm Scheele telah mengidentifikasi itu sebagai elemen yang unik.
Mungkin perkembangan terbesar untuk mangan datang hampir 100 tahun kemudian ketika, pada tahun 1860, Sir Henry Bessemer, mengambil nasihat dari Robert Forester Mushet, menambahkan mangan ke proses produksi baja untuk menghilangkan belerang dan oksigen.
Ini meningkatkan kelenturan produk jadi, memungkinkan untuk digulung dan ditempa pada suhu tinggi.
Pada tahun 1882, Sir Robert Hadfield memadukan mangan dengan baja karbon, menghasilkan paduan baja pertama, yang sekarang dikenal sebagai baja Hadfield.
Produksi:
Mangan terutama dihasilkan dari mineral pyrolusite (MnO2), yang rata-rata mengandung lebih dari 50% mangan.
Untuk digunakan dalam industri baja, mangan diproses menjadi paduan logam silicomanganese dan ferromanganese. Menurut International Manganese Institute, 11,7 juta metrik ton paduan mangan diproduksi pada tahun 2009. Dari jumlah ini, silicomanganese mencapai 7,4 juta metrik ton, dan ferromanganese mencapai 4,3 juta metrik ton.
Ferromanganese, yang mengandung 74-82% mangan, diproduksi dan diklasifikasikan sebagai karbon tinggi (> 1,5% karbon), karbon sedang (1,0-1,5% karbon) atau karbon rendah (<1% karbon). Ketiganya dibentuk melalui peleburan mangan dioksida, oksida besi dan batubara (kokas) dalam ledakan atau, lebih sering, tungku busur listrik. Panas yang kuat yang diberikan oleh tungku menyebabkan pengurangan karbotermal dari tiga bahan, menghasilkan ferromanganese.
Silicomanganese, yang mengandung 65-68% silikon , 14-21% mangan dan sekitar 2% karbon diekstrak dari terak yang dibuat selama produksi ferromanganese karbon tinggi atau langsung dari bijih mangan. Dengan meleburkan bijih mangan dengan coke dan kuarsa pada suhu yang sangat tinggi, oksigen dihilangkan sementara kuarsa berubah menjadi silikon, meninggalkan silicomangan.
Mangan elektrolit, dengan kemurnian antara 93-98%, diproduksi dengan mencelupkan bijih mangan dengan asam sulfat.
Amonia dan hidrogen sulfida kemudian digunakan untuk mengendapkan kotoran yang tidak diinginkan, termasuk besi, aluminium, arsenik, seng, timbal , kobalt , dan molibdenum . Larutan yang dimurnikan kemudian dimasukkan ke dalam sel elektrolitik dan melalui proses electrowinning menciptakan lapisan tipis logam mangan pada katoda.
Cina adalah produsen terbesar bijih mangan, terhitung sekitar 22% dari mangan yang ditambang pada tahun 2009 dan produsen terbesar bahan mangan halus (yaitu ferromangan, silicomanganese dan mangan elektrolitik). Pada tahun 2009, Cina memproduksi 6,6 juta metrik ton paduan mangan, sekitar 57% dari total produksi global, yang termasuk 64% dari produksi ferromangan global dan lebih besar dari 95% produksi mangan elektrolitik global.
Aplikasi:
Sekitar 90 persen dari semua mangan yang dikonsumsi setiap tahun digunakan dalam produksi baja .
Sepertiga dari ini digunakan sebagai desulpherizer dan de-oxidizer, dengan jumlah yang tersisa digunakan sebagai agen paduan.
Sumber:
The International Manganese Institute. www.manganese.org
Asosiasi Baja Dunia. http://www.worldsteel.org
Newton, Joseph. Pengantar Metalurgi. Edisi kedua. New York, John Wiley & Sons, Inc.
Ikuti Terence di Google+