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    錳鋁合金

    2015/5/19


      碳酸錳礦是直接利用硫酸與碳酸錳化合反應制取硫酸錳溶液,再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液,經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解;利用二氧化錳生產電解錳的工藝與用碳酸錳生產工藝有所差別,主要是二氧化錳在一般條件下不與硫酸反應,必須經處理為二價錳后再與硫酸反應制備硫酸錳溶液,其處理方法一般為焙燒法,是將二氧化錳與還原性物質(一般為煤炭)共同混合后密閉加熱,在一定溫度下C將四價錳還原為二價錳,粉碎后與硫酸反應,這種方法稱為焙燒法;另一種方法是稱為兩礦法的,即是用二氧化錳礦粉和硫鐵礦在硫酸作用下發生氧化還原反應來制備硫酸錳。不過這兩種方法由于成本較高,業內基本不與采用,其中,焙燒法較之于兩礦法更為普遍,但由于很多的焙燒生產廠使用的焙燒爐是簡單易制但能耗較高污染較大的反射爐,前幾年,國家發改委已明令取締反射爐用于生產電解錳生產工藝。下面是廢渣的處理方法:電解錳渣為含CaSO4·2H2O較高的工業廢料,如果加以利用,將獲得較好的經濟效益與社會效益。將錳渣分別進行105℃低溫烘干和300℃高溫鍛燒處理,然后替代石膏配制水泥試驗并按國家標準檢測方法進行相關水泥性能試驗。結果表明,電解錳渣的緩凝作用雖差于天然石膏,但可完全替代天然石膏生產水泥;且高溫鍛燒處理的電解錳渣的緩凝和增強作用,均好于低溫烘干料。

      基本情況

      金屬錳的提煉方式主要有熱法(火法)和電解法(濕法)兩種,熱法生產(金屬錳)純度不超過95~98%,而純的金屬錳則是由電解法制備(電解金屬錳),其純度可達99.7~99.9%以上?,F在,電解法生產已成為金屬錳生產的主要方式。

      電解金屬錳是用錳礦石經酸浸出獲得錳鹽,再送電解槽電解析出的單質金屬。外觀似鐵,呈不規則片狀,質堅而脆,一面光亮,另一面粗糙,為銀白色到褐色,加工為粉末后呈銀灰色;在空氣中易氧化,遇稀酸時溶解并置換出氫,在略高于室溫時,可分解水而放出氫氣。Mn+H2O(熱)=Mn(OH) 2+H2↑

      錳在電動序中位于氫之前,故易溶于酸,甚至醋酸也能使它溶解而放出氫氣,同時生成Mn2+離子。

      Mn+2HCl=MnCl 2+H2↑

      Mn+H2SO4 (?。?Mn SO4+H2↑

      3Mn+8HNO3 (?。?3Mn (NO3) 2+2NO↑+4H2O

      作用

      電解錳的純度很高,它的作用是增加合金屬材料的硬度,應用最廣的有錳銅合金、錳鋁合金,錳在這些合金中能提高合金的強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性。

      應用領域

      錳及錳合金是鋼鐵工業、鋁合金工業、磁性材料工業、化學工業等不可缺少的重要原料之一。

      錳是冶煉工業中不可缺少的添加劑,電解錳加工成粉狀后是生產四氧化三錳的主要原料,電子工業廣泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三錳生產的,電子工業、冶金工業和航空航天工業都需要電解金屬錳。隨著科學技術的不斷發展和生產力水平的不斷提高,電解金屬錳由于它的高純度、低雜質特點,現已成功而廣泛地運用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術、化學工業、環境保護、食品衛生、電焊條業、航天工業等各個領域,

      國內電解錳主產區情況

      在我國的電解錳產業中,湖南、貴州、重慶交界的錳三角是當仁不讓的集中地,

      由于開發早和發展快,現在錳礦在秀山、松桃已經供應緊張,再加上當地政府重復征收資源補償費、出縣要收幾十元/噸,礦石價格占到電解錳成本的1/3。重慶、松桃、湘西的礦山都存在亂采亂挖的現象,幾萬噸儲量目前只剩一半,而且資源回收率很低,只有50%左右,開采中采富棄貧現象嚴重,礦石品位從19%下降至16%。但廣西的礦石供應豐富,大新的儲量有一億噸,夠幾十年使用。

      價格主要影響因素

      電解錳的價格主要受供求關系,電力及原料的影響。由于電解錳生產廠商普遍集中在南方,這里通??克l電,因此豐水季和枯水季對電力影響頗大,與電解錳的生產也相關緊密。通常每年4-10月份雨水充足,電力情況較好,生產比較正常。其它月份由于雨量降低導致電力緊張,工廠產量也會相應減少。

      生產工藝

      目前,我國電解金屬錳生產主要以99.7%的產品為主(現大部分廠家實際已達到99.8%以上),只有少數幾個廠家生產99.9%的產品(因99.9%的產品市場需求量較小,但很多企業在作可行性研究報告時都號稱生產99.9%的),主要原材料-錳礦為氧化錳礦和碳酸錳礦兩大類,除前工序制液方式不盡相同外,電解生產工藝基本相同。

      碳酸錳礦是直接利用硫酸與碳酸錳化合反應制取硫酸錳溶液,再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液,經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解;利用二氧化錳生產電解錳的工藝與用碳酸錳生產工藝有所差別,主要是二氧化錳在一般條件下不與硫酸反應,必須經處理為二價錳后再與硫酸反應制備硫酸錳溶液,其處理方法一般為焙燒法,是將二氧化錳與還原性物質(一般為煤炭)共同混合后密閉加熱,在一定溫度下C將四價錳還原為二價錳,粉碎后與硫酸反應,這種方法稱為焙燒法;另一種方法是稱為兩礦法的,即是用二氧化錳礦粉和硫鐵礦在硫酸作用下發生氧化還原反應來制備硫酸錳。不過這兩種方法由于成本較高,業內基本不與采用,其中,焙燒法較之于兩礦法更為普遍,但由于很多的焙燒生產廠使用的焙燒爐是簡單易制但能耗較高污染較大的反射爐,前幾年,國家發改委已明令取締反射爐用于生產電解錳生產工藝。

      電解錳與不銹鋼

      在煉鋼生產中,電解錳特別適合冶煉合金化元素含有總量10%以上的不銹鋼、耐熱鋼、精密鋼、高溫鋼、耐蝕鋼等“特、精、高”合金鋼和冶煉低雜質、低有害元素的純凈鋼(∑P、S、O、N、H≤100PPm)、趨純凈鋼(∑P、S、O、N、H≤200ppm)等鋼種。據我國不銹鋼、高合金鋼和優質鋼等特鋼的產量及耗用電解錳水平,2004年中國不銹鋼等優特鋼冶煉消耗電解錳約16萬噸左右;其中鉻錳系不銹鋼耗用8萬噸左右,鉻錳不銹鋼冶煉中超量、非正常耗用2—3萬噸;鉻鎳系不銹鋼、鉻系不銹鋼、耐熱不銹鋼、精密合金鋼、高溫合金鋼、耐蝕合金鋼和其它優特鋼等鋼種消耗約5萬噸左右。

      根據我國國民經濟和鋼鐵工業宏觀發展走勢,2005年乃至未來一段時間不銹鋼等優特鋼產業正處于上升時間,國內不銹鋼產業、產能、產量和市場需求正在高速發展,不銹鋼等高端產品優特鋼冶煉對電解錳的需求,總體依然保持強勁。同時,隨著鋼鐵企業進一步加大鋼材品種結構調整和優化升級,未來我國不銹鋼、優特鋼等高附加值、高技術含量的高品質鋼材產量將會有較大幅度增長,無疑電解錳在高品質鋼種冶煉中的耗用量也將有比較大的增量空間。

      要很好把握電解錳行業的發展,下游廠家的情況自然是息息相關。除200不銹鋼之外,電解錳還用于生產特鋼和優鋼,其中特鋼也可用錳錠或較便宜的高碳錳鐵。全球每年特鋼生產要用電解錳7-8萬噸,錳鋁合金用錳約1-2萬噸,Mn3O4等磁性材料用錳約5-6萬噸,全球總需求約45-50萬噸左右,國內需求約15-20萬噸。

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