Español: aleación de hierro-manganeso
Explicación: Es una aleación fundida a partir de mineral de manganeso como materia prima.
Para fundir diferentes tipos de ferroaleaciones a base de manganeso, los requisitos para el contenido de manganeso y la relación manganeso-hierro en el mineral son los que se muestran en la tabla: minerales utilizados para la fabricación de acero, arrabio que contiene manganeso , y hierro espejo, el contenido de hierro no está limitado, el contenido total de manganeso y hierro en el mineral debe alcanzar preferiblemente del 40% al 50%. Introducción básica Nombre chino: aleación de manganeso-hierro Nombre en inglés: aleación de manganeso-hierro Información básica, mineral de manganeso, características de la materia prima mineral, pirolusita, mineral de manganeso duro, mineral de hidromanganeso, mineral de manganeso negro, mineral de manganeso marrón, rodocrosita, mineral de piromanganeso, usos e indicadores técnicos y económicos, Los requisitos de calidad del mineral de manganeso en la industria metalúrgica, los requisitos de calidad del mineral de manganeso en los sectores de la industria química y ligera, una breve historia de la minería, información básica El fósforo es un elemento nocivo en los productos de acero, por lo que hay Hay límites estrictos sobre el contenido de fósforo en las aleaciones. Fósforo en aleaciones Derivados del mineral de manganeso y coque, cuanto menor sea el fósforo en el mineral de manganeso, mejor, como: aleación de manganeso-silicio, a saber, ferromanganeso con bajo contenido de carbono, ferromanganeso con contenido medio de carbono, P. /Mn en mineral de manganeso <0,0025; ferromanganeso de horno eléctrico, mineral de manganeso en P/Mn<0,005; P/Mn<0,006 en ferromanganeso de alto horno y mineral de manganeso. El contenido de azufre del mineral de manganeso que ingresa al horno generalmente no es superior al 1%; Mineral de manganeso En la industria moderna, el manganeso y sus compuestos se utilizan en diversos campos de la economía nacional. Entre ellos, la industria del acero es el campo más importante, con un consumo de manganeso que representa entre el 90% y el 95%. Se utiliza principalmente como desoxidante y desulfurante en los procesos de fabricación de hierro y acero, y se utiliza para fabricar aleaciones. El 10% al 5% restante del manganeso se utiliza en otros campos industriales, como la industria química (fabricación de diversas sales que contienen manganeso), la industria ligera (utilizada en baterías, cerillas, pinturas para imprenta, fabricación de jabón, etc.), la construcción. industria de materiales (vidrio y cerámica, colorantes y agentes decolorantes), industria de defensa, industria electrónica, así como protección del medio ambiente y agricultura y ganadería, etc. En definitiva, el manganeso ocupa una posición estratégica muy importante en la economía nacional. Características de la materia prima mineral: El manganeso es el elemento del séptimo grupo del cuarto período de la tabla periódica de elementos. En la naturaleza, el manganeso tiene estados de valencia Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ y Ⅶ, entre los cuales los estados de valencia Ⅱ y Ⅳ son los más comunes. El manganeso se oxida muy fácilmente en el aire. En condiciones de calentamiento, el manganeso en polvo se puede combinar con elementos de cloro, bromo, fósforo, azufre, silicio y carbono. El manganeso tiene una fuerte naturaleza litófila en la litosfera de la Tierra y los meteoritos en fase de silicato, pero tiene una fuerte afinidad por el oxígeno en la parte superior de la litosfera. Aunque el manganeso y el hierro tienen muchas propiedades similares en la litosfera y los meteoritos, las propiedades químicas, pero el manganeso. no es siderófilo. Se conocen en la naturaleza alrededor de 150 tipos de minerales que contienen manganeso, que pertenecen a óxidos, carbonatos, silicatos, sulfuros, boratos, tungstatos, fosfatos, etc. Pero no hay muchos minerales con mayor contenido de manganeso. A continuación se describen varios minerales de manganeso comunes. La pirolusita tiene un sistema cristalino tetragonal con finos cristales columnares o en forma de aguja, generalmente en forma de agregados masivos o en polvo. El color y las rayas son negros. El brillo y la dureza varían según el grosor y la forma de los cristales. Aquellos con buena cristalización tendrán un brillo semimetálico y mayor dureza, mientras que aquellos con bloques y polvos criptocristalinos tendrán un brillo opaco, baja dureza y podrán mancharse fácilmente. manos. La proporción ronda el 5. La pirolusita se forma principalmente por sedimentación y es uno de los principales componentes del mineral de manganeso sedimentario. En la parte de la zona de oxidación del depósito de manganeso, todos los minerales primarios de manganeso de bajo precio también se pueden oxidar a pirolusita. La pirolusita es un mineral muy común en el mineral de manganeso y una importante materia prima mineral para la refinación de manganeso. La durmanita es un cristal monoclínico con cristales raros, generalmente en forma de agregados similares a estalactitas, riñones y uvas, y también en forma de bloques densos y dendritas. El color y las rayas son negros. Brillo semimetálico. Dureza 4~6, gravedad específica 4,4~4,7. La duronita es principalmente de origen exógeno y se encuentra en la zona de oxidación de los depósitos de manganeso y los depósitos sedimentarios de manganeso. También es un mineral de manganeso muy común en los minerales de manganeso y una importante materia prima mineral para la fundición de manganeso. La hidromanganita tiene un sistema cristalino monoclínico, el cristal es columnar y la superficie columnar tiene franjas verticales. Los grupos de cristales a menudo se producen en las geodas de algunas vetas hidrotermales que contienen manganeso. En los depósitos sedimentarios de manganeso, son en su mayoría bloques criptocristalinos o agregados oolíticos similares a estalactitas, etc. El color mineral es negro y las vetas marrones. Brillo semimetálico. Dureza 3~4, gravedad específica 4,2~4,3. La hidromanganita se encuentra tanto en algunos depósitos hidrotermales de origen endógeno como en depósitos sedimentarios de manganeso de origen exógeno. Es una de las materias primas minerales para el refinado de manganeso. La manganita negra tiene un sistema cristalino tetragonal, los cristales son bipirámides tetragonales y suelen ser agregados granulares. El color es negro y las vetas son de color marrón anaranjado o marrón rojizo. Brillo semimetálico. Dureza 5,5, gravedad específica 4,84.
El mineral de manganeso negro se forma por endogénesis o metamorfismo. Se encuentra en algunos depósitos metasomáticos de contacto, depósitos hidrotermales y depósitos de manganeso metamórficos sedimentarios. Se produce con mineral de manganeso marrón y otros minerales. También es una de las materias primas minerales para la fundición de manganeso. . El mineral de manganeso marrón tiene un sistema cristalino tetragonal, los cristales son bipiramidales y también se producen en agregados granulares y masivos. El mineral es negro y las vetas son marrón-negras. Brillo semimetálico. Dureza 6, gravedad específica 4,7 ~ 5,0. Otras características son las mismas que las del mineral de manganeso negro. La rodocrosita es un sistema cristalino trigonal con cristales romboédricos, generalmente granulares, masivos o nodulares. El mineral es de color rosa y se oxida fácilmente y se vuelve negro parduzco. Brillo de vidrio. Dureza 3,5~4,5, gravedad específica 3,6~3,7. La rodocrosita formada por procesos endógenos es más común en algunos depósitos hidrotermales y los depósitos metasomáticos de contacto, la rodocrosita formada por procesos exógenos se distribuye ampliamente en los depósitos sedimentarios de manganeso. La rodocrosita es una materia prima mineral importante para el refinado de manganeso. La manganita tiene un sistema cristalino equiaxial. Las formas individuales comunes incluyen cubos, octaedros, dodecaedros romboédricos, etc., y los agregados son granulares o masivos. El color varía del gris acero al negro hierro, pasando a marrón después de la intemperie, con vetas de color verde oscuro. Brillo semimetálico. Dureza 3,5~4, gravedad específica 3,9~4,1. El mineral de azufre y manganeso se encuentra en grandes cantidades en depósitos sedimentarios de manganeso metamórficos y es una de las materias primas minerales para la refinación de manganeso. Usos e indicadores técnicos y económicos Los productos de mineral de manganeso incluyen mineral de manganeso metalúrgico, mineral de carbonato de manganeso en polvo, mineral de dióxido de manganeso en polvo para la industria química y mineral de dióxido de manganeso en polvo para baterías. El sector metalúrgico, el sector de la industria ligera y el sector de la industria química que utilizan productos de mineral de manganeso tienen diferentes requisitos de calidad para los productos de mineral de manganeso según los diferentes usos. Los requisitos de calidad del mineral de manganeso en la industria metalúrgica: el contenido de hierro de los minerales utilizados para la fabricación de acero, el arrabio que contiene manganeso y el hierro especular no está limitado. El contenido total de manganeso y hierro en el mineral debe alcanzar preferiblemente el 40%. al 50%. En la fundición de diversos grados de aleaciones de manganeso, existen ciertos requisitos para el contenido de manganeso del mineral y la relación manganeso-hierro. Para fundir ferromanganeso con contenido medio y bajo en carbono, el mineral contiene de 36% a 40% de manganeso, la proporción de ferromanganeso es de 6 a 8,5 y la proporción de fósforo a manganeso es de 0,002 a 0,0036 para fundir ferromanganeso de carbono, el mineral contiene de 33% a 40%; manganeso y la proporción de ferromanganeso es de 6 a 8,5, proporción de 3,8 a 7,8, proporción de fósforo-manganeso de 0,002 a 0,005; fundición de aleación de manganeso-silicio, el mineral contiene manganeso de 29% a 35%, proporción de ferromanganeso de 3,3 a 7,5, proporción de fósforo-manganeso. 0,0016 ~ 0,0048; ferromanganeso de alto horno, el mineral contiene manganeso 30 %, la proporción de manganeso a hierro es de 2 a 7 y la proporción de fósforo a manganeso es de 0,005. Requisitos de calidad para el mineral de manganeso en los sectores de la industria química y ligera: En la industria química, el mineral de manganeso se utiliza principalmente para producir dióxido de manganeso, sulfato de manganeso y permanganato de potasio y, en segundo lugar, para producir carbonato de manganeso, nitrato de manganeso y cloruro de manganeso. El polvo de mineral de dióxido de manganeso de calidad química requiere que el contenido de MnO2 sea superior al 50% (Tabla 3.3.3, cuando se produce sulfato de manganeso, Fe≤3%, Al2O3≤3%, CaO≤0,5%, MgO≤0,1%; permanganato, Fe≤5%, SiO2≤5%, Al2O3≤4%. El dióxido de manganeso natural es una materia prima para la fabricación de baterías secas y cuanto mayor sea el contenido de MnO2, mejor. Los estándares generales de fábrica para elementos nocivos como Ni, Cu, CO y Pb son: Cu<0,01%, Ni<0,03%, Co<0,02% y Pb<0,02%. El tamaño de partícula del polvo mineral debe ser inferior a 0,12 mm. Breve historia de la minería La utilización de minerales de manganeso tiene una larga historia. Según la literatura, los primeros países del mundo en utilizar minerales de manganeso incluyen Egipto, la antigua Roma, India y China. La historia de la utilización de minerales de manganeso en mi país se remonta al período de la Cultura Yangshao (Cultura de Cerámica Pintada) del Neolítico, hace aproximadamente 4.500 a 7.000 años. Debido a que la pirolusita es terrosa, su color es negro y es fácil mancharse las manos. A los ojos de los antiguos, era un maravilloso pigmento colorante para la cerámica. Sin embargo, el descubrimiento del manganeso se produjo relativamente tarde. No fue hasta 1774 que el mineralogista sueco J.G. Gahn restauró el manganeso metálico a partir de la pirolusita. La aplicación del manganeso en la industria del acero es el resultado de décadas de incansables esfuerzos por parte de metalúrgicos de varios países. Después de 1875, los países europeos comenzaron a utilizar altos hornos para producir hierro espejo con un contenido de manganeso del 15% al 30% y ferromanganeso con un contenido de manganeso del 80%. En 1890, se utilizó un horno eléctrico para producir ferromanganeso. En 1898, se utilizó el método aluminotérmico para producir metal de manganeso. Se desarrolló el método de refinación por desiliconización en horno eléctrico para producir ferromanganeso con bajo contenido de carbono. En 1939 se empezó a utilizar la electrólisis para producir manganeso metálico. La primera mina de manganeso extraída fue la mina de manganeso Whitifeld en Tennessee, EE. UU.. Se explotó por primera vez en 1837. En 1884, la producción anual de mineral de manganeso había alcanzado las 40.000 toneladas. India también fue uno de los primeros países en extraer mineral de manganeso, a partir de 1892. Antes de la Primera Guerra Mundial, la India ocupaba el primer lugar del mundo en exportación de mineral de manganeso.
Después de 1928, su estatus fue reemplazado por el de la antigua Unión Soviética. Desde finales de la década de 1920, la ex Unión Soviética ha estado a la cabeza del mundo en la producción de mineral de manganeso. Además, países como Brasil, Ghana, Australia, Sudáfrica y Gabón ya han extraído mineral de manganeso. El trabajo de prospección geológica de mineral de manganeso en mi país comenzó relativamente temprano, según los datos, en 1886. El mineral de manganeso se descubrió por primera vez en la prefectura de Xingguo (ahora Yangxin), provincia de Hubei, en 1890, y luego en Hunan en 1897 y 1907. Las minas de manganeso Anren, Youxian, Changning, Leiyang fueron descubiertas en 1910, las minas de manganeso Guangxi Fangcheng Dazhi y Qinzhou Huangwutun en 1913 y 1918, las minas de manganeso Hunan Xiangtan Shangwudu (rebautizadas como minas de manganeso Xiangtan en 1937) y Guangxi Mugui. y minas de manganeso de Jiangxi Lehua. La generación anterior de geólogos de mi país, como Zhu Tinghu, Wang Xiaoqing, Tian Qiling, Wang Jun, Li Dianchen, Li Siguang, etc., han realizado una gran cantidad de estudios geológicos de minerales de manganeso en Hunan, Guangdong, Guangxi, Jiangsu. , Jiangxi y otros lugares, y tengo una comprensión preliminar de algunos orígenes del mineral de manganeso en mi país y su calidad del mineral de manganeso, se discute el origen de los depósitos de manganeso. Los trabajos de exploración geológica del mineral de manganeso a gran escala comenzaron después de la fundación de la Nueva China. A partir de la exploración por parte del Departamento de Industria de Guangxi de la mina de manganeso Guiping Mugui en 1950, la mina de manganeso Nanjing Qixia de la Oficina de Estudios Geológicos de China Oriental y la exploración de la mina de manganeso Zunyi en Guizhou por parte del Departamento de Industria del Suroeste, después de casi 50 años de esfuerzos por parte de los geólogos, A finales de 1996, la geología nacional de minas de manganeso había invertido unos 680 millones de yuanes en exploración y la carga de trabajo de perforación mecánica de núcleos era de aproximadamente 1,9 millones de m3, con un total de 648 millones de toneladas de mineral de manganeso descubierto. La primera mina de manganeso extraída en mi país fue la mina de manganeso Yangxin en la provincia de Hubei. Se extrajo por primera vez en 1890 y pronto se detuvo debido a su mala calidad. Después de que la mina de manganeso Yangxin dejó de explotar, Hanyeping Coal and Iron Factory and Mining Company estableció la Oficina de Transporte y Minería de la mina de manganeso Changlei en Qutan, Changning, Hunan en 1908 para extraer mineral de manganeso en el área de Changning-Leiyang con el fin de obtener materias primas. para mineral de manganeso. Después de que se descubriera mineral de manganeso en Shangwudu, Xiangtan, Hunan en 1913, la recién creada Yu? Mining Company fue responsable de la minería en 1914. En 1917, había comenzado a tomar forma, con una producción diaria de más de 100 toneladas de mineral de manganeso. , y una producción anual máxima de 30.000 toneladas. En los 12 años transcurridos entre 1916 y 1927, el mineral de manganeso transportado y vendido a Yawata Iron Works de Japón ascendió a 143.000 toneladas (la ley del mineral no era inferior al 45%). Según los datos analizados, las zonas donde se extraía mineral de manganeso antes de 1949 incluyen: Hubei, Hunan, Guangxi, Guangdong, Jiangsu, Jiangxi, Fujian, Guizhou, Hebei y Liaoning. Según estadísticas incompletas, en los 33 años transcurridos entre 1912 y 1945, mi país extrajo 1,4 millones de toneladas de mineral de manganeso (Cuadro 3.3.5), con una producción anual promedio de 42.000 toneladas y una producción anual máxima de 74.300 toneladas (1927). Concentrado principalmente en las seis provincias (regiones autónomas) de Guangxi, Hunan, Jiangxi, Liaoning, Guangdong y Jiangsu, totalizan 1.358 millones de toneladas, lo que representa aproximadamente el 96,8% de la producción total del país. Entre ellas, Guangxi y Hunan son las más grandes. representando el 65,4% de la producción total del país.