منغنيز: الفرق بين النسختين

أُضيف 259 بايت ، ‏ قبل شهر واحد
تشطيب
(تشطيب)
(تشطيب)
 
== الإنتاج ==
[[ملف:Manganese electrolytic and 1cm3 cube.jpg|تصغير|يسار|قطع منقاةمُنقّاة كهربائياً من المنغنيز (نقاوة 99.99 %)؛ ويلاحظ التأكسد الفوري للسطح]]
تحوي خامات المنغنيز وسطياً على محتوى يتراوح وسطياً بين 38% إلى 55% من هذا الفلز؛الفلزّ؛ وغالباً ما تستخرجتُستخرَج الخامات إماإمّا وفق أسلوب [[تعدين سطحي|التعدين السطحي]] أو وفق [[طريقة الحجرات والأعمدة|طريقة الحُجُرَات والأعمدة]].{{#tag:ref|Room and pillar mining|group="ملاحظة"}} اعتماداً على التطبيق المستقبلي فإنهفإنّه عادةً ما يميزيُميَّز بين صنفينصِنفَين من خامات المنغنيز،المنغنيز؛ فالأولفالأوّل هو صنف {{ط|درجة البطاريةالبطّارية}}،{{#tag:ref|battery-grade|group="ملاحظة"}} والحاوي على 44% من المنغنيز على الأقلالأقلّ في تركيبه، بالإضافة إلى نسبنسبٍ ضئيلةضئيلةٍ فقط من فلزاتفلزّات أخرىأخرى، مثل [[نحاس|النحاس]] و[[نيكل|النيكل]] و[[كوبالت|الكوبالت]]، مماممّا يمكنيُمَكّن من استخدامه في صناعة [[بطارية قلوية|البطارياتالبطّاريات القلوية]]؛ أماأمّا الآخر فهو صنف {{ط|الدرجة الكيميائية}} {{#tag:ref|chemical-grade|group="ملاحظة"}}، والمستخدموالمُستخدَم من أجل إنتاج المنغنيز النقيالنقيّ ومركباتومركّبات المنغنيز الكيميائية المختلفة.<ref name="ullmann" /> من أجل الحصول على سبيكة [[فرومنغنيز|الفرومنغنيزالفرّومنغنيز]] الحديدية، تمزجتُمزَج خامة المنغنيز مع خامة [[حديد|الحديد]] و[[كربون|الكربون]] في [[فرن لافح|فرنٍ لافحٍ]] أو [[فرن القوس الكهربائي]]، حيث يحدث تفاعل [[اختزال (كيمياء)|اختزال]]؛<ref name="IndMin">{{cite book|title=Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses |edition=7th|publisher=SME|date=2006|isbn=978-0-87335-233-8|chapter=Manganese|first=L. A.|last=Corathers |author2=Machamer, J. F. |chapter-url=https://books.google.com/books?id=zNicdkuulE4C&pg=PA631|pages=631–636}}</ref> ويتراوح محتوى المنغنيز في هذه السبيكة من 30 إلى 80%.<ref name="Holl" /> كما يمكن الحصول على سبيكة {{ط|سيليكومنغنيز}} {{#tag:ref|Silicomanganese|group="ملاحظة"}} عند إضافة [[مرو (معدن)|الكوارتز]] مصدراً [[سيليكون|للسيليكون]] إلى الخامة.<ref name="ullmann" />
 
لا يمكن الحصول على فلزفلزّ المنغنيز اللازم من أجل إنتاج سبائك المنغنيزالسبائك الخالية من الحديد من الاختزال المباشر بالكربون، لأنلأنّ هذا لافلزالفلزّ يشكليُشكّل [[كربيد|كربيدات]] مستقرةمستقرّة مثل مركبمركّب Mn<sub>7</sub>C<sub>3</sub>؛ ويتطلبويتطلّب الأمر رفع درجة الحرارة إلى حوالي 1600 °س، وذلك غير [[جدوى اقتصادية|مجدٍ اقتصادياً]]. لذلك يعمديُعمَد إلى اتباعاتّباع وسائل [[علم الفلزات المائي|علم الفلزّات المائي]] من أجل استحصال فلزفلزّ المنغنيز،<ref>R. Elliott, K. Coley, S. Mostaghel, M. Barati: ''Review of Manganese Processing for Production of TRIP/TWIP Steels, Part 1: Current Practice and Processing Fundamentals.'' In: ''JOM.'' 70, 2018, S.&nbsp;680, {{DOI|10.1007/s11837-018-2769-4}}.</ref> وذلك عبر عملية [[تصويل (علم الفلزات)|تصويل]] خام المنغنيز [[حمض الكبريتيك|بحمض الكبريتيك]].<ref name="hydrometI">{{cite journal|doi=10.1016/j.hydromet.2007.08.010 |title=Manganese metallurgy review. Part I: Leaching of ores/secondary materials and recovery of electrolytic/chemical manganese dioxide|date=2007|last=Zhang|first=Wensheng|author2=Cheng, Chu Yong|journal=Hydrometallurgy|volume=89 |pages=137–159|issue=3–4}}</ref> تجرىتُجرَى عملية التصويل تدريجياً باختزال خامة المنغنيز المكومالمُكوَّم مباشرةً، وذلك من خلال [[تخلل|تخليل]] [[غاز طبيعي|الغاز الطبيعي]] المشتعل أسفل الكومة، مماممّا يؤمنيؤمّن مصدراً حرارياًحرارياً، والذي ينبغي أن تكون درجة حرارته على الأقلالأقلّ 850&nbsp;°س، كما يؤمنيؤمّن وجود عامل [[مختزل]] من [[أحادي أكسيد الكربون]]؛ مماممّا يساعد على اختزال خامة المنغنيز إلى [[أكسيد المنغنيز الثنائي]] بشكلبشكلٍ أوليأوّليّ ومنه إلى المنغنيز النقي لاحقاً. كما يساعد طحن الخامة بشكلبشكلٍ ناعمناعمٍ إلى جسيمات يتراوح أحجامها بين 150-250 [[ميكرومتر]] على زيادة [[مساحة السطح]]، مماممّا يرفع من كفاءة التصويل. ثمثمّ يعالجيُعالَج المسحوق مع حمض الكبريتيك وبوجود أملاح الحديد الثنائي بنسبة 1.6:1؛ فيتقاعلفيتفاعل الحديد مع أكسيد المنغنيز الثنائي ليستحصلليُستحصَل على المنغنيز الفلزيالفلزّي بالإضافة إلى [[أكسيد هيدروكسيد الحديد الثلاثي]]؛ وتعطي هذه العملية [[نتاج (كيمياء)|مردوداً]] بنسبة 92% من المنغنيز.<ref name="ManganeseRecovery">{{cite web|url=http://www.americanmanganeseinc.com/wp-content/uploads/2011/08/American-Manganese-Phase-II-August-19-2010-Final-Report-Internet-Version-V2.pdf|title=The Recovery of Manganese from low grade resources: bench scale metallurgical test program completed|date=2010|author=Chow, Norman|author2=Nacu, Anca|author3=Warkentin, Doug|author4=Aksenov, Igor|author5=Teh, Hoe|name-list-style=amp|publisher=Kemetco Research Inc.|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20120202065633/http://www.americanmanganeseinc.com/wp-content/uploads/2011/08/American-Manganese-Phase-II-August-19-2010-Final-Report-Internet-Version-V2.pdf|archive-date=2 February 2012}}</ref> بعد ذلك تطبقتُطبَّق عملية [[استخلاص كهربائي]] من أجل عمليات التنقية اللاحقة، ويستخدمويُستخدَم لذلك الغرض محلولمحلولٌ نقينقيٌّ من [[كبريتات المنغنيز الثنائي]]، والذي يخضع إلى [[تحليل كهربائي]] في [[خلية تحليل كهربائي|خلية]] [[قطب كهربائي|أقطابها]] من الفولاذ عند [[جهد كهربائي|فرق جهد]] يقع بين 5-7 [[فولت]]. يجمعيُجمَع المنغنيز النقيالنقيّ من على [[مهبط (كيمياء)|المهبطالمِهبَط]]، في حين يتشكليتشكّل [[أكسجين|الأكسجين]] على [[مصعد (كيمياء)|المصعدالمِصعَد]].<ref name="ullmann" />
 
== النظائر ==