1. Eisenmetallurgie (Hauptanwendung, etwa 70 Prozent)
(1) Desoxidation und Entschwefelung
Desoxidationsmittel:
Während des Stahlherstellungsprozesses reagiert elektrolytisches Mangan mit Sauerstoff im Stahlwasser zu MnO, das eine schwimmende Schlacke zur Entfernung bildet und interne Luftblasendefekte im Stahl verhindert:
Mn+O→MnO
Entschwefelungsmittel:
Bildet mit Schwefel MnS (Schmelzpunkt 1650 Grad), um den Einfluss von Schwefel auf die Stahlzähigkeit zu verringern, insbesondere bei hochfestem niedriglegiertem Stahl (HSLA).
(2) Legierungszusätze
Verbesserte Leistung:
Die Zugabe von 0,5 bis 1,5 % Mangan kann die Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit von Stahl (z. B. Eisenbahnstahl und Baumaschinenstahl) erheblich verbessern.
Ersatz teurer Metalle:
Teilweiser Ersatz von Nickel und Molybdän, wodurch die Kosten für Edelstahl (z. B. Edelstahl der Serie 200) gesenkt werden, typische Zugabe von 1 % bis 2 %.
2. Batteriematerialien (sich schnell entwickelnde Bereiche, angetrieben durch neue Energie)
(1) Lithium-Ionenbatterien
Anodenmaterialien:
Wird für die Synthese von Lithiummanganat (LiMn₂O₄) verwendet, zeichnet sich durch niedrige Kosten und hohe Sicherheit aus und wird häufig in Leistungsbatterien (z. B. Elektrofahrrädern) und Energiespeichersystemen eingesetzt.
Neue Anode:
Lithium-Mangan-Eisen-phosphat (LMFP) erweitert die Spannungsplattform (3,8 V→4,1 V) und erhöht die Energiedichte durch Mangandotierung, wodurch es zu einem beliebten Material der nächsten Generation wird.
(2) Alkalibatterie
Elektrolytisches Mangandioxid (EMD) --Rohstoff:
Elektrolytisches Mangan wird oxidiert, um EMD zu erzeugen, das als Kathode von Zink-Mangan-Trockenbatterien verwendet wird, um die Entladekapazität und Lebensdauer zu erhöhen.
3. Chemische Produktion und Materialproduktion
(1) Mangansalzproduktion
Mangansulfat (MnSO₄):
Wird als Mikronährstoffdünger in der Landwirtschaft, als Keramikglasur und als Farbbeize in der Industrie verwendet.
Kaliumpermanganat (KMnO₄):
Ein starkes Oxidationsmittel, das bei der Wasseraufbereitung, medizinischen Desinfektion und organischen Synthese verwendet wird.
(2) Sonderlegierungen
Additiv für Aluminiumlegierungen:
Die Zugabe von 0,5 % bis 1,2 % Mangan kann die Körnung verfeinern und die Korrosionsbeständigkeit verbessern (z. B. bei Marine-Aluminiumlegierungen).
Kupfer-Manganlegierung:
Wird in Widerstandsschweißelektroden und wärmeempfindlichen Bauteilen verwendet, um die Hochtemperaturbeständigkeit zu verbessern.
(3) Magnetische Materialien
Ferrit Mn-Zn:
Herstellung von Hochfrequenztransformatorkernen, induktiven Komponenten für Kommunikationsgeräte und Schaltnetzteile.