Lyhyt löytöhistoria
Mangaanioksidia (pyluriittia) käytettiin jo kivikaudella pigmenttinä luolamaalauksissa. Tämä käytäntö juontaa juurensa huikeat 17,000 vuotta, ja se oli erityisen suosittu yksilöiden keskuudessa myöhäisellä paleoliittikaudella. On huomattava, että muinaiset kreikkalaiset spartalaiset jopa sisällyttivät tämän monipuolisen elementin aseisiinsa. Niiden innovatiivinen mangaanin käyttö osoitti todella sen potentiaalin. Lisäksi sekä muinaiset egyptiläiset että roomalaiset tunnustivat mangaanimalmin arvon lasinvalmistuksen alalla. He käyttivät sitä lasin värinpoistoon tai värjäämiseen, mikä korosti entisestään sen merkitystä muinaisissa yhteiskunnissa.
Ihmiset olivat käyttäneet pyrolusiittia vuosisatojen ajan, mutta länsimaisilla kemistillä oli kuitenkin väärä käsitys sen koostumuksesta 1870-luvulle asti. He uskoivat virheellisesti, että pyrolusiitti sisälsi tinaa, sinkkiä ja kobolttia. 1700-luvun lopulla ruotsalainen kemisti nimeltä TO Bergman omistautui pyrolusiitille pitäen sitä uudenlaisena metallioksidina. Kaikki hänen yrityksensä eristää metalli epäonnistuivat kuitenkin. Toinen ruotsalainen kemisti nimeltä Scheler kohtasi myös samat vaikeudet metallin uuttamisessa pyrolusiitista. Epätoivoisesti läpimurtoa tavoitteleva Scheler haki apua ystävältään ja Bergmanin avustajalta Gunnilta. Vuonna 1774 Gunn suoritti kokeen käyttämällä Schelerin puhdistettua pyrolusiittijauhetta ja puuhiiltä, lämmittäen niitä yhdessä upokkaassa tunnin ajan. Merkittävä lopputulos oli kiinteä metallisen mangaanipala napin muodossa [1]. Bergman antoi myöhemmin tälle vastikään hankitulle metallille nimen "mangaani".
Kehityshistoriaa ulkomailla
1800-luvun alussa mangaanin käyttöä terästuotannossa koskeva tutkimus kiinnitti brittiläisten ja ranskalaisten tutkijoiden huomion. Vuonna 1799 ja 1808 Iso-Britannia ja Ranska tunnustivat mangaanin potentiaalin. Merkittävä läpimurto tapahtui vuonna 1816, kun saksalainen tutkija paljasti, että mangaani lisää raudan kovuutta vaarantamatta sen sitkeyttä ja sitkeyttä. Tämän löydön jälkeen vuonna 1826 saksalainen Piege loi onnistuneesti mangaaniteräksen käyttämällä 80-prosenttista mangaania upokkaassa.
Vuonna 1840 JM Hitz aloitti mangaanimetallin tuotannon Englannissa, mikä edisti entisestään tämän elementin ymmärtämistä. Merkittävä virstanpylväs tapahtui vuonna 1841, kun Passa aloitti peiliraudan teollisen mittakaavan valmistuksen. Vuonna 1875 Passa aloitti ferromangaanin kaupallisen tuotannon, ja sen mangaanipitoisuus on vaikuttava 65 %.
Nämä peräkkäiset kehityssuunnat osoittavat mangaanin ominaisuuksien asteittaista kartoittamista ja hyödyntämistä terästeollisuudessa mainitussa ajassa.
Varhaisessa teollisessa vallankumouksessa saavutettiin merkittävä virstanpylväs metallurgian kehityksen historiassa, kun Bessemer-menetelmä otettiin käyttöön vuonna 1860. Tämän luojansa Bessemerin mukaan nimetty teräksenvalmistusprosessi kohtasi haasteen liiallisen hapen ja rikin pidättymisestä metallissa. teräs. Onneksi vuonna 1856 Mahit ehdotti loistavaa ratkaisua - peiliraudan (alhaisemman mangaanipitoisuuden ferromangaani) lisäämistä sulaan teräkseen, mikä eliminoi tehokkaasti rikin. Tämä läpimurto merkitsi siirtymistä "rautakaudesta" "teräskaudelle", mikä merkitsi uutta aikakautta teollisessa kehityksessä. Mangaanin hyödyntäminen tässä yhteydessä osoitti sen ratkaisevan roolin terästuotannossa ja vahvisti sen merkitystä metallurgian edistäjänä.
William Siemensin vuonna 1866 tekemät patenttihakemukset aloittivat ferromangaanin käytön fosfori- ja rikkipitoisuuksien säätelyssä terästuotannossa. Tämän jälkeen Leclanché keksi ensimmäisen kuivapariston vuonna 1868, jossa käytettiin mangaanidioksidia katodin depolarisaattorina. Mangaanidioksidin kysynnän kasvu akkualalla oli merkittävä tekijä mangaanidioksidimarkkinoiden kasvussa.
Seuraavina vuosina Euroopan maat alkoivat käyttää masuuneja 15–30 % mangaania sisältävän peiliraudan ja jopa 80 % mangaania sisältävän ferromangaanien valmistukseen. Sähköuuniprosessi ferromangaanin tuottamiseksi otettiin käyttöön ensimmäisen kerran vuonna 1890, kun taas aluminoterminen menetelmä metallimangaanin valmistamiseksi otettiin käyttöön vuonna 1898. Myöhemmin sähköuunissa silikonisaatiopuhdistusmenetelmää käytettiin vähähiilisen ferromangaanin valmistukseen.
Vuonna 1939 metallimangaanin valmistus elektrolyysillä alkoi. Teknologian jatkuvan kehityksen myötä mangaanin vuosituotanto jatkaa kasvuaan. Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen vuoden 2015 tietojen mukaan mangaanimalmia tuotettiin maailmanlaajuisesti vuonna 2013 noin 18 miljoonaa tonnia.
Terästeollisuudessa vallitsevan käytön lisäksi mangaani on löytänyt tiensä monille aloille, kuten akkuihin, kemianteollisuuteen, elektroniikkaan, maatalouteen ja lääketieteeseen. Tämä korostaa mangaanin kasvavaa kulutusta eri sektoreilla ja sen merkittävää roolia nyky-yhteiskunnassa.
Kotimainen kehityshistoria
Kotimaassani mangaanimalmin etsintä aloitettiin vuonna 1886 [4], kun ensimmäinen mangaanimalmi löydettiin Xingguon prefektuurista (nykyisin Yangxin) Hubeista vuonna 1890. Uuden Kiinan perustamisen jälkeen aloitettiin laaja geologinen mangaanimalmin tutkimus. . Vuoden 2012 loppuun mennessä maassani oli tunnistettu yhteensä 213 kaivosaluetta, joilla on vahvistettu varanto.
