İçerik
- Manganez Nedir?
- Çelikten Yapılmış Çelik Nedir?
- Manganezin Diğer Kullanım Alanları
- Manganez Nereden Gelir?
- Manganez Cevherleri
- Manganez Nodülleri
- Manganez Arz ve Talebi
- Yerli Bir Manganez Arzının Sağlanması
- Deniz Tabanındaki Manganez Madenciliği
Manganez: Manganez 25 atom sayısına ve kimyasal Mn sembolüne sahiptir.
Manganez Nedir?
Manganez, atom sayısı 25 ve Mn'nin kimyasal bir simgesi olan gümüş metalik bir elementtir. Doğada bir element olarak bulunmaz. Manganit, purpurit, rhodonite, rhodochrosite ve pyrolusite gibi birçok mineralde bulunur. Ayrıca, psilomelan ve tomar gibi birçok mineraloitte de bulunur.
Manganlı Çelik Fabrikası Kullanımı: Manganezin en önemli kullanımı çelik imalatındadır. Manganez çelik sağlamlık ve sertlik verir. Manganez olmadan, zırh plakasını, kırıcı çenelerini ve çarpma aletlerini yapmak için kullanılan çelik dayanıklı olamazdı. Resim telif hakkı iStockphoto / Huyangshu.
Çelikten Yapılmış Çelik Nedir?
Birçok insan çeliğin demirden yapıldığına doğru cevap verir. Daha az kişi de manganezden yapıldığını biliyor. Bir ton çelik yapmak için kullanılan manganez miktarı az olsa da, modern toplumların bu temel yapı taşını üretmek için demir kadar önemlidir.
En basit ifadeyle - manganez olmadan çelik yapamazsınız. Manganezin yurt içi tüketimi, her yıl ağırlıklı olarak çelik endüstrisi tarafından yaklaşık 500.000 mt'dur. Birleşik Devletler bu miktardaki manganez için yapılan ithalata tamamen bağımlıdır.
Manganez, yer kabuğunun yaklaşık yüzde 0.1'ini oluşturur ve bu da onu en fazla 12. elementtir. Erken kullanımı kimyasal işlemlerdeki pigmentler ve oksidanlar oldu. Manganezin insan toplumları için önemi, 1860'larda modern çelik üretim teknolojisinin gelişmesiyle patladı. Manganez çelik imalatında vazgeçilmez ve vazgeçilmezdir ve küresel madencilik endüstrisi sadece birkaç ülke tarafından yönetilmektedir. Bu nedenle Amerika Birleşik Devletleri için en kritik mineral ürünlerinden biri olarak kabul edilir.
Hem Amerika Birleşik Devletleri'nde hem de dünya genelinde, manganez tüketiminin yüzde 90'ı çelik endüstrisi tarafından hesaplanıyor. Manganez, demir cevheri (bir demir ve oksijen bileşiği) demire dönüştürüldüğünde oksijen ve kükürt giderir. Aynı zamanda demiri çeliğe dönüştürmeye yardımcı olan temel bir alaşımdır.
Bir alaşım olarak, çeliğin kırılganlığını azaltır ve mukavemet kazandırır. Bir ton çelik için kullanılan manganez miktarı 6 ila 9 kilogram arasında değişen oldukça küçüktür. Bunun yaklaşık yüzde 30'u demir cevherinin rafine edilmesi sırasında, kalan yüzde 70'i nihai çelik ürününde alaşım olarak kullanılıyor.
Manganez renk cam olabilir: Eski Mısırlılar ve Romalılar, cam rengini kontrol etmek için manganez dioksit minerali olan pyrolusite kullandılar. Küçük ilaveler, demir kirliliğinin neden olduğu yeşilimsi sarı renk bozulmasını gidererek camı renklendirirken, büyük ilaveler camı pembe, mor veya siyah renklendirmiştir. Manganez dioksit günümüzde hala bir renklendirici olarak kullanılmaktadır. Fotoğrafı çeken Scott Jackson, ABD Geological Survey.
Manganezin Diğer Kullanım Alanları
Manganez ayrıca alüminyum ve bakır gibi metallerle bir alaşım olarak kullanılır. Metalürjik olmayan önemli kullanım alanları arasında pil katotları, elektronikte kullanılan yumuşak ferritler, gübrelerde mikro besinler, hayvan yemlerinde mikro besinler, su arıtma kimyasalları, otomobil kaplaması için renklendirici, tuğlalar, macunlar, cam, tekstiller ve fayanslar bulunur. “Manganez menekşe” ürünü plastiklerin, toz kaplamaların, sanatçı sırlarının ve kozmetik ürünlerin renklendirilmesinde kullanılır.
Değerli Taşlardaki Manganez: Bir takım değerli taşlar önemli miktarda mangan içerir ve sıklıkla renklerini elementten alır. Soldan saat yönünde: Rodokrosit (manganez karbonat), Rodonit (manganez oksit), Purpurit (manganez fosfat), Spessartine (Manganez alüminyum granat).
Manganez Pigmenti: Pyrolusite pigment kavanozuna bakan bir görünüm. Toz haline getirilmiş pirolüzit, kalıcı siyah pigment olarak kullanılmak üzere yağla veya çeşitli başka araçlarla karıştırılabilir.
Çöl Verniği: Siyah “çöl verniği”, kurak bölgelerde bazı kayaların açıkta kalan yüzeylerini kaplayan ince bir manganez oksit kaplamasıdır. Manganez konsantreli mikropların oluşumunu kolaylaştırdığına inanılmaktadır. Yukarıdaki fotoğraf, Yerli Amerikalılar sanatsal sembollerini üretmek için çöl verniğine dikkatlice kazıdıklarında üretilen petroglifleri göstermektedir. Bu karakola "Gazete Kayası" denir ve Monticello, Utah yakınlarındaki Gazete Kayası Devlet Parkı'nda bulunur. Resim telif hakkı iStockphoto / Geir-Olav Lyngfjell.
Manganez Nereden Gelir?
Elemental manganez, uzun bir manganez mineralleri listesi oluşturmak için oksijen, karbon ve silisyum ile kolayca birleşir. Manganez cevherleri genellikle çoğunlukla oksit (veya hidroksit) ve karbonat minerallerinde bulunan yüzde 25 ila 45 oranında manganez içerir.
Manganez cevherleri yaygındır, ancak dünyanın arzının çoğu az sayıda manganez maden bölgesindendir. Manganez cevherlerinin çoğu, antik okyanuslarda özel şartlar altında oluşan, mangan bakımından zengin tortul kayaçlardan oluşmaktadır. Bunlar, okyanus suyunun oksidasyon durumundaki değişiklikler ilk önce yüksek konsantrasyonlarda çözünmüş manganez oluşturduğunda ve daha sonra deniz dibinde konsantre olan çeşitli manganez minerallerini çöktüğünde meydana geldi. Bu katmanlar şimdi kıtaların ana kayalarında bulunur.
Nodüler Manganez Cevheri: Güney Batı Virjinya'daki kireçtaşı ve dolomitin ayrışmasından oluşan artık killerde bulunan nodüler psilomelan. Bu cevherler, II. Dünya Savaşı sırasında, ABD dışından manganez cevheri ithalatının mümkün olmadığı durumlarda çıkarıldı.
Manganez Cevherleri
Bazı manganez mineralleri ve mineraloidler “birincil cevher” olarak kabul edilir, çünkü manganez cevheri derecesinde olacak kadar zengindir. Diğerleri “ikincil cevherler” dir. Bunlar, sedimanların orijinal manganez içeriğinin doğal olarak daha genç jeolojik süreçlerle zenginleştirildiği bölgelerde meydana gelir.
Neredeyse tüm manganez cevherleri, daha sonraki işlemlerden önce manganez derecesini arttırmak için maden sahalarının yakınında faydalanır. Ayrıca çoğu ferromangan ve silikomanganı oluşturmak için eritilir. Metalurjik uygulamaların çoğunda kullanılan manganez cevherinin kendisi yerine bu alaşımlardır.
Seafloor Manganez Cevheri: Manganez nodülü 1982'de Pasifik Okyanusu'ndan toplandı. Mangan nodülleri genellikle manganez, demir, nikel, bakır ve kobalt bakımından zengindir. Nodül, yaklaşık dört inç çapındadır. Walter Coml tarafından Creative Commons görüntüsü.
Manganez Nodülleri
Ek bir potansiyel manganez kaynağı, dünyanın okyanuslarının birçok yerlerinde deniz yüzeyinde meydana gelen ferromangan nodülleri ve kabuklarıdır. Bu fasulye-patates büyüklüğünde nodüller, günümüzde çoğunlukla ekvator Pasifik Okyanusu'na odaklanan araştırma ve araştırmanın hedefidir. Bu nodüllerin üretimi teknik, ekonomik ve yasal olarak uygulanabilir olduğunda ispatlanırsa, önemli bir manganez kaynağı olabilir.
Bazı araştırmacılar, deniz tabanlarının toplanabileceğini, nadasa bırakılabileceğini, daha sonra on yıllarca tekrar toplanabileceğini düşünüyor. Dünya denizinin bazı kısımları sürdürülebilir bir ferromangan cevheri verimi sağlayabilir.
Manganez Madeni: Güney Afrika'nın Kalahari Bölgesi'ndeki Mamatwan manganez madeninin fotoğrafı. Bu açık ocak madeninden kalın bir manganez cevheri tabakası çıkarılmıştır. Maden bankları cevher gövdesinin tortul tabakasını takip ediyor. Fotoğrafı çeken William Cannon, Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmalar.
Manganez Arz ve Talebi
Dünyanın manganez cevherinin çoğu, Güney Afrika, Avustralya, Çin ve Gabon gibi birkaç ülke tarafından üretilmektedir. Kanıtlanmış mangan rezervlerinin yüzde doksanı da bu dört ülkede, ayrıca Brezilya ve Ukrayna'da bulunuyor.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, özellikle Avrupa'da, diğer birçok sanayileşmiş ülkede olduğu gibi, manganez rezervi bulunmamaktadır. Amerika Birleşik Devletleri'nde tüketilen tüm manganez cevheri, Gabon, Avustralya, Güney Afrika ve Brezilya gibi kaynaklardan ithal edilmektedir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde manganlı ferroalyaj ve manganlı kimyasal üreticileri olmasına rağmen, ülke tüketim ihtiyaçlarını karşılamak için hala büyük miktarda mangan alaşımları, kimyasallar ve metal ithal ediyor.
Ferromangan ithalatının önemli miktarları Güney Afrika, Çin, Ukrayna ve Kore Cumhuriyeti'nden geliyor. Silikomangan, Güney Afrika, Gürcistan, Norveç ve Avustralya'dan ithal edilmektedir. Manganez talebinin tarihsel olarak çelik üretimini yakından takip ettiği ve bunu gelecekte yapması bekleniyor.
Manganez cevheri: Silisli manganez cevheri, Güney Batı Virginia'nın St. Clair Fayı içinde bir breş olarak oluşmuştur. Bu cevherler, II. Dünya Savaşı sırasında, ABD dışından manganez cevheri ithalatının mümkün olmadığı durumlarda çıkarıldı. Amerika Birleşik Devletleri'nde bilinen manganez yatakları küçüktür ve düşük kaliteli cevher içermektedir. Cari fiyatlarla ekonomik değiller.
Yerli Bir Manganez Arzının Sağlanması
Dünyanın toplam rezervinin öngörülebilir talebi karşılamak için yeterli olmasına rağmen, ABD'de, manganez cevheri için toplam ithalat bağımlılığı nedeniyle, üretimin olası siyasi veya askeri aksaklıklarının ışığında devam eden manganez arzı nedeniyle uzun zamandır endişe duyulmaktadır. veya tedarik zincirleri.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, daha çok Maine ve Minnesota'da büyük miktarda mangan bakımından zengin kaya kaynağı olmasına rağmen, manganez içerikleri, dünyanın diğer yerlerinden kolayca elde edilebilen manganez cevherlerinin altındadır, bu nedenle şu anda benim için ekonomik değildir.
Küresel olarak, manganez cevheri sıkıntısı yoktur. Arazi bazlı manganez yatakları, Güney Afrika'daki büyük Kalahari manganez bölgesi tarafından hakimdir ve bu da dünyadaki bilinen manganez kaynaklarının kabaca yüzde 70'ini oluşturur (rezervler ve henüz tamamen ekonomik olduğu kanıtlanmış bir malzeme değildir). Sonuç olarak, Güney Afrika'nın küresel manganez tedarikinde geleceğe yönelik tedavide baskın bir rol oynamaya devam etmesi bekleniyor.
Seafloor Manganez Nodülleri: Porto Riko Açması'nın kuzeyindeki deniz tabanındaki demir-mangan nodüllerinin fotoğrafı. Nodüllerin çapı yaklaşık 2-4 santimetredir. Su derinliği 5339 metredir. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Etüt görüntüsü.
Deniz Tabanındaki Manganez Madenciliği
Derin deniz tabanı madenciliği ekonomik hale gelirse, manganez cevheri kaynakları karadan okyanusa önemli ölçüde kayabilir. Tahmini manganez nodülü kaynağı karasal kaynakları cüceler ve dünya çapında manganez kaynaklarını büyük ölçüde çeşitlendirebilir. Kaynakların çoğu uluslararası sularda. ABD'nin Özel Ekonomik Bölgesi'nde de önemli ölçüde deniz dibi manganez kaynakları bulunmaktadır ve tamamen ABD'nin yetki alanına girmektedir.