1. ¿Que es el Manganeso?
El manganeso es un elemento químico, designado por el símbolo Mn. Se encuentra como elemento libre en la naturaleza (a menudo en combinación con hierro), y en muchos minerales. Como elemento libre, el manganeso es un metal con importantes usos de aleaciones de metales industriales, sobre todo en los aceros inoxidables. El manganeso es un elemento poco conocido que no sea para un pequeño círculo de especialistas técnicos. Sin embargo, es el cuarto metal más utilizado en términos de tonelaje, estar en el puesto detrás de hierro, aluminio y cobre, en el orden de 15 millones de toneladas de metal de manganeso producidos en 2010.
2. Usos de manganeso
El manganeso se encuentra usos en aplicaciones industriales y metalúrgicos (fabricación de acero, otras aplicaciones de aleación no ferrosos) y en pequeñas cantidades para aplicaciones especializadas con oro, plata y bismuto en la industria electrónica. Además, el manganeso se utiliza para fines no metalúrgicos en las baterías y en productos químicos (permanganatos y sulfatos). Hasta aproximadamente un 90 por ciento de manganeso es, sin embargo, que se utiliza en la industria de aleación de metal.
Principales usos de manganeso
Acero se vuelve más difícil cuando está aleado con manganeso. Acero endurecido es importante en la fabricación de materiales de construcción como I-vigas (24% del consumo de manganeso), maquinaria (14% del consumo de manganeso), y el transporte (13% del consumo de manganeso).
El manganeso es esencial para la producción de hierro y acero en virtud de su azufre fijación, desoxidante, y las propiedades de la aleación. La fabricación de acero, incluyendo su componente de fabricación de hierro, ha sido responsable de la demanda más de manganeso, en la actualidad en el intervalo de 85% a 90% de la demanda total. Entre una variedad de otros usos, el manganeso es un componente clave de las formulaciones de acero inoxidable de bajo coste.
Pequeñas cantidades de manganeso mejorar la trabajabilidad del acero a altas temperaturas, debido a que forma un sulfuro de alta fusión y por lo tanto previene la formación de un sulfuro de hierro líquido en los límites de grano. Si el contenido de manganeso alcanza el 4% de la fragilización (reducción de la dureza normal) del acero se convierte en una característica dominante. La fragilización disminuye a concentraciones más elevadas de manganeso y es aceptable en el 8%. Acero que contiene 8% a 15% de manganeso puede tener una alta resistencia a la tracción de hasta 863 MPa.
Otros usos de manganeso
El manganeso (IV) óxido se utiliza en el tipo original de pila seca como un aceptor de electrones de zinc, y es el material negruzco encontrado al abrir las células de tipo linterna de carbono-zinc. El dióxido de manganeso se reduce a la MnO óxido-hidróxido de manganeso (OH) durante la descarga, la prevención de la formación de hidrógeno en el ánodo de la batería.
El mismo material también funciona en las baterías alcalinas nuevas células de la batería (por lo general), que utilizan la misma reacción básica, sino una mezcla de electrolito diferente
Las aleaciones de aluminio
La segunda gran aplicación para el manganeso es como agente de aleación para el aluminio. De aluminio con un contenido de manganeso de aproximadamente 1,5% tiene una mayor resistencia a la corrosión debido a la formación de granos de absorción de impurezas que puedan conducir a la corrosión galvánica. La resistentes aleaciones de aluminio 3004 y 3104 a la corrosión con un contenido de manganeso de 0,8 a 1,5% se la aleación utilizada para la mayoría de las latas de bebidas
Sustitutos y fuentes alternativas
Hay actualmente no hay sustitutos adecuados para el manganeso en sus variadas aplicaciones.
3. Los productos de manganeso
Llamadas de fabricación de acero de ferroaleaciones de manganeso con alto, medio o bajo contenido en carbono y silicio-manganeso. Se producen tres tipos de productos de ferroaleaciones de manganeso para alimentar a la industria del acero:
Aleaciones de alto contenido de carbono de ferro-manganeso (> 2% de carbono) – más grande de entrada de ferroaleaciones para la fabricación de acero (70% de la producción de aleación)
Aleaciones ferro-manganeso refinado y (<2% de carbono) (12% aleaciones ferro)
Aleaciones silico-manganeso (18% de entrada de aleación)
Ferromanganeso se añade al acero para endurecer y sin endurecer por lo que es frágil, y para aumentar su resistencia a la abrasión. La aleación se produce por calentamiento de una mezcla de óxido de hierro y óxido de manganeso con carbón (coque y carbón), ya sea en un horno de arco sumergido o un alto horno, donde los actos de carbono como reductor. La reacción produce ferromanganeso, que contiene una alta 76–80% de manganeso.
Silicomanganeso contiene alrededor de 65 a -68% de manganeso y significativamente menor de carbono debido a la presencia de silicio. Cuando su contenido de carbono es menor que 0,1%, se utiliza como agente reductor para producir ferromanganeso de bajo carbono.
De manganeso electrolítico se utiliza en productos que requieren de manganeso en su forma pura. Mineral de manganeso se toma a través de varios procesos de tratamiento para obtener manganeso de casi 99,9% de pureza.
4. Los minerales y las fuentes de manganeso
Mineral de manganeso proviene de unos pocos países que tienen grandes depósitos de alto grado. Las mayores ocurrencias de los depósitos de manganeso económicos son de origen sedimentario – de la actividad volcánica o la erosión. El manganeso se extrae principalmente como un óxido o carbonato – la mayoría de los depósitos tendrán ambos minerales presentes en algún grado.
Minerales de óxido de manganeso deben ser tratados para aumentar su contenido de manganeso a entre 40 y 48 por ciento para la producción de ferroaleaciones. Carbonatos de manganeso debe, sin embargo, ser convertidos en óxidos por calcinación antes del tratamiento ulterior.
Minerales de manganeso se clasifican como minerales de grado metalúrgico, químico o de la batería. Minerales de grado metalúrgico que alimentan la industria del hierro y el acero requieren límites en hierro, sílice y fósforo. Para minerales de grado de la batería, el manganeso se expresa en términos de la óxido – dióxido de manganeso – y minerales típicamente debe contener 70% a 85% por ciento MnO2 (44% a 53% de Mn).
La producción de mineral de manganeso más grande viene de los siguientes países – Sudáfrica, Australia, Brasil, China, Gabón, México y Ghana. Sudáfrica, de hecho, se informó a la sede de un 80% de los recursos recuperables de manganeso conocidos del mundo. El hemisferio occidental tiene dos fuentes productoras de minerales de manganeso – México y Brasil. Recursos en estos países son, sin embargo cada vez menores y se requerirán nuevas fuentes de suministro.
Minerales de manganeso y sus concentrados de ellos pueden tener una amplia gama de calidades de productos. Mientras que el contenido de manganeso debe ser lo suficientemente alta para la especificación de mercado aceptable, el carácter físico y los elementos nocivos tales como fósforo puede perjudicar su uso.
5. Los mercados de manganeso
Alrededor de dos tercios de los minerales de manganeso que cotizan en el mercado libre se vende por contratos (duración de generalmente de un año) entre el productor y el usuario. Otras formas de comercio incluirán las ventas integradas (empresas integradas) y compras en el mercado al contado de excedentes.
Comercio de manganeso se ha desplazado de los minerales básicos para ferroaleaciones procesados altos mencionadas anteriormente. Esta tendencia, sin embargo depende de la disponibilidad de energía de bajo costo. Manganeso Traded mena y tonelajes de ferroaleaciones parecen coincidir en cierta medida. En 2010, por ejemplo, la producción total de la aleación fue de 14,6 millones de toneladas para un consumo aparente de 14,8 millones de toneladas para dar un déficit de 0,2 millones de toneladas. En el lado de mineral, concentrar la producción (en términos de manganeso contenidos) fue de 15,2 millones de toneladas y el consumo fue de 13,7 millones de toneladas (1,5 millones de toneladas de exceso).
Las estimaciones actuales son que la producción de mineral por año crecerá un 5,5% en tasa interanual entre 2011 y 2015. Esto dará como resultado 20 millones de toneladas de manganeso (contenido) de mineral de estar en los mercados en 2015. La demanda prevista hasta el año 2015 es superar esta producción por por lo menos 2 millones de toneladas. Esto requiere de expansión de la producción o la puesta en servicio de la nueva producción.
Concentrados de manganeso tienen un precio en unidades de toneladas métricas secas (DMTU). 1 DMTU es el precio de un 1% de concentrado de manganeso. El precio ha ido tan alto como US $ 18 / DMTU cuando el manganeso era una gran demanda. Actualmente está operando en los EE.UU. $ 4.50 a US $ 5.50 / DMTU. Un 44% de Mn concentrado es de US $ 220 / MT si el precio va es de US $ 5.00 / DMTU ($ 5 / DMTU x 44%).
Especificaciones de concentrado de manganeso por lo general van a enumerar lo que se consideran mejores minerales para los requisitos de uso final. Mejores minerales para la producción de ferroaleaciones de manganeso, por ejemplo, deben tener una relación de hierro del 7,5 a 1, ser fáciles de reducir, consumir poca energía, y ser bajo en contaminantes (como el fósforo de menos de 0,13%). Operadores de los hornos determinar la idoneidad de mineral dependiendo de su capacidad para mezclar y administrar los minerales de hierro, manganeso y proporciones de sílice para alimentar su operación
