Mangan adalah komponen kunci dalam produksi baja. Meskipun diklasifikasikan sebagai logam minor, jumlah mangan yang diproduksi di seluruh dunia setiap tahun hanya tertinggal besi, aluminium, tembaga, dan seng.
Properti
- Simbol Atom: Mn
- Nomor Atom: 25
- Kategori Elemen: Logam Transisi
- Kepadatan: 7,21 g / cm³
- Titik lebur: 2274.8°F (1246°C)
- Titik Didih: 3741.8° F (2061 °C)
- Mohs Hardness: 6
Karakteristik
Mangan adalah logam yang sangat rapuh dan keras, berwarna abu-abu keperakan. Unsur paling berlimpah kedua belas di kerak bumi, mangan meningkatkan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus ketika paduan dalam baja.
Ini adalah kemampuan Mangan untuk siap bergabung dengan sulfur dan oksigen, yang membuatnya penting dalam produksi baja. Kecenderungan mangan untuk mengoksidasi membantu menghilangkan kotoran oksigen, sementara juga meningkatkan kemampuan kerja baja pada suhu tinggi dengan menggabungkan dengan belerang untuk membentuk sulfida lebur tinggi.
Sejarah
Penggunaan senyawa mangan merentang kembali lebih dari 17.000 tahun. Lukisan-lukisan gua kuno, termasuk yang ada di Lascaux France, berasal dari mangan dioksida. Logam mangan, bagaimanapun, tidak diisolasi sampai 1774 oleh Johan Gottlieb Gahn, tiga tahun setelah rekannya Carl Wilhelm Scheele mengidentifikasinya sebagai elemen unik.
Mungkin perkembangan terbesar untuk mangan terjadi hampir 100 tahun kemudian ketika, pada tahun 1860, Sir Henry Bessemer, menerima saran dari Robert Forester Mushet, menambahkan mangan ke dalam proses produksinya untuk menghilangkan belerang dan oksigen. Itu meningkatkan sifat lunak dari produk jadi, memungkinkan untuk digulung dan ditempa pada suhu tinggi.
Pada tahun 1882, Sir Robert Hadfield mencampur mangan dengan baja karbon, menghasilkan baja pertama paduan, 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 silicomangan dan ferromangan.
Ferromangan, 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 terbentuk melalui peleburan mangan dioksida, besi oksida dan batubara (kokas) dalam ledakan atau, lebih sering, tungku busur listrik. Panas terik yang diberikan oleh tungku menyebabkan pengurangan karbotermal dari ketiga bahan, menghasilkan ferromangan.
Silicomanganese, yang mengandung 65-68% silikon, 14-21% mangan dan sekitar 2% karbon diekstraksi dari terak yang dibuat selama produksi ferromangan karbon tinggi atau langsung dari bijih mangan. Dengan melebur bijih mangan dengan kokas 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 cara pelindian bijih mangan dengan asam sulfat. Amonia dan hidrogen sulfida kemudian digunakan untuk mengendapkan kotoran yang tidak diinginkan, termasuk besi, aluminium, arsenik, seng, memimpin, 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 penghasil bijih mangan terbesar dan penghasil bahan mangan sulingan terbesar (mis. Ferromangan, silicomangan, dan mangan elektrolitik).
Aplikasi
Sekitar 90 persen dari semua mangan yang dikonsumsi setiap tahun digunakan di Indonesia produksi baja. Sepertiga dari ini digunakan sebagai desulpherizer dan de-oksidator, dengan jumlah yang tersisa digunakan sebagai agen paduan.
Sumber:
Institut Mangan Internasional. www.manganese.org
Asosiasi Baja Dunia.http://www.worldsteel.org
Newton, Joseph. Pengantar Metalurgi. Edisi kedua. New York, John Wiley & Sons, Inc.