锰铁作用以及应用领域

  锰的用途非常广泛，几乎涉及人类生产生活的方方面面。全球每年生产的锰中，约90%用于钢铁工业，10%用于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。

  锰在炼铁中的应用

  高炉冶炼的生铁一般是铁碳合金，加入少量的锰不但能够改善冶炼的操作和加工，还能改善生铁的性能。

   炼钢生铁①炼钢生铁(白口铁)。白口铁是平炉和转炉炼钢的主要材料，在生铁总产量中占80%以上。随着技术的改进，转炉逐渐代替了平炉。而锰矿作为转炉吹炼过程中的化渣剂，具有良好的持续化渣作用，并且不产生金属喷溅。

  ②铸造生铁(灰口铁)。铸造生铁可包括翻炒生铁、可锻铸铁和球墨铸铁。铸造生铁用锰矿石，对质量没有严格要求，锰矿石在冶炼配比中所占的比重很小，对生铁质量影响较小。含锰量为20%-25%的铁锰矿石即可。

  锰在炼钢中的应用

    锰在炼钢中的主要作用就是脱氧、脱硫和作为合金元素。

  ①用作脱氧剂

  钢材炼钢过程中，为了提高钢的质量，需要除去铁水中的碳、硫等有害杂质，*简便的工艺就是用氧化的方法，可是有一部分铁和杂质元素一同被氧化，生成氧化亚铁，而氧化亚铁在钢液中溶解度大，使钢液中含氧量增高，而氧含量的增高会对钢的性能产生不良影响，所以钢对含氧量有严格的要求，一般不准超过0.02%，甚至更严。因此，炼钢过程必须脱去超标的氧。锰是活性好的金属，其化学性能比铁活泼，将锰加入钢液中时，可以与氧化亚铁反应形成不溶于钢水中的氧化物渣，飘浮于钢水液面，使钢中含氧量降低。

  虽然锰在钢水中的脱氧能力比其他一些元素(如钙、铝、硅)低，但由于其易于生产，价格又比较低，因此仍然深受钢铁企业的欢迎，尤其是对炼沸腾钢来说，采用锰铁合金脱氧是很理想的脱氧剂，因锰的脱氧能力较弱，它可以调整钢的含氧量，而不至于使氧脱去过多而不能沸腾。同时锰的存在还可以使硅和铝的脱氧能力增强，因为脱氧产物MnO与其他氧化物(如Si02)可以形成低熔点化合物而有利于从钢液中排除。

  ②用作脱硫剂

  硫在钢液中以硫化铁形式存在，钢中含硫高容易产生热脆，降低钢的机械性能，因此，炼钢过程必须控制硫的含量。锰与硫的结合力大于铁与硫的结合力，当加入锰合金之后，钢水中的很易与锰生成熔点高的硫化锰而转入炉渣中，从而降低了钢中的硫含量，提高钢的可锻性和可轧性。

  ③用作合金元素

  锰之所以能成为各种钢的重要合金元素，是因为它可以强化铁素体和细化珠光体，提高钢的强度、淬透性、硬度和耐磨性。例如，在低合金钢中加人0.8%-1.7%的锰，钢的强度就能比普通碳钢提高20%-30%。

  锰在有色冶金工业中的应用

    铝锰合金板锰在有色冶金工业中主要有两种用途，一是在铜、锌、镉、铀等有色金属的湿法冶炼过程中加人二氧化锰或高锰酸钾作氧化剂，使溶于酸溶液中的二价铁氧化成三价，调整溶液pH值，使铁沉淀而除去。另一个是与铜、铝、镁生成许多有工业价值的合金，如黄铜、青铜、白铜、铝锰合金、镁锰合金等，锰可以提高这些合金的强度、耐磨性和耐腐蚀性，如在镁中加人1.3%-1.5%的锰形成的合金具有更好的耐蚀性和耐温性能，被广泛应用于在航空工业中。

    锰在电池工业中的应用

  锌锰电池锌-锰电池由于使用方便，价格低廉，至今仍是电池中使用*广，产值、产量*大的一种电池。MnO2是锌-锰电池的正极，电池放电时被还原。天然MnO2(NMD)、化学MnO2(CMD)和电解MnO2(EMD)是制备电池用的MnO2的主要原料。天然Mn02由于纯度比较低，一般只在生产糊式锌锰干电池时使用。现在，由于自然界中适合生产干电池用的NMD数量变得越来越少，同时随着技术进步和人们生活水平的提高以及环保意识的日益加强，用NMD生产糊式锌-锰电池的量将会逐渐减少，而用EMD生产锌一锰干电池中的量将会不断增加，尤其是生产无汞锌-锰电池用的高纯EMD的需求量将会快速增加。

  锰在电子工业中的应用

  随着电子技术的快速发展，电子工业对锰的需求量也不断增加。电子工业的基础材料是磁性材料，尤其是软磁材料，而软磁材料中又以锰锌铁氧体为主，因其具有狭窄的剩磁感应曲线，可以反复磁化，在高频作用下具有高导磁率、高电阻率、低损耗等特点，同时又价格低廉，来源广泛，已经取代了大部分镍锌铁氧体，在软磁材料中占到了80%以上。例如，用锰锌铁氧体磁芯制成的各种电感器件、变压器、线圈、扼流圈等，在通讯设备、家电产品、计算机产品、工业自动化设备等方面都得到了广泛应用。

  锰在农业中的应用

  锰是植物正常生长不可缺少的微量元素之一，它参与光合作用和氮素的转化，参与许多酶的活动和氧化还原过程，能促进叶绿素的合成和碳水化合物的运转。当土壤中锰严重缺乏时，农作物就会出现枯黄，生长不良，产量下降，所以，锰常被添加在肥料中用于农业生产，如含硫酸锰的锰肥被用作种子催芽剂。除了用作肥料之外，锰在农业上还被用作杀菌剂(如：乙撑双二硫代氨基甲酸锰)和饲料添加剂等。