इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज के टुकड़े, एक उच्च-शुद्धता वाला मैंगनीज धातु उत्पाद (एमएन 99.7% से अधिक या उसके बराबर), एक व्यापक प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित होते हैं जिसमें "अयस्क प्रीट्रीटमेंट - लीचिंग - शुद्धि - इलेक्ट्रोलिसिस - पोस्ट - ट्रीटमेंट शामिल है।" इस प्रक्रिया के मूल में उत्पाद की शुद्धता और भौतिक रासायनिक गुणों को सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया स्थितियों और अशुद्धता हटाने का सटीक नियंत्रण शामिल है, जो इसे स्टीलमेकिंग और बैटरी सामग्री जैसे उच्च अंत क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण कच्चा माल बनाता है।
उत्पाद मुख्य संकेतक:एमएन 99.7% से अधिक या उसके बराबर (उच्च {{1%)अंत ग्रेड 99.8% से अधिक या उसके बराबर, अशुद्धियाँ Fe 0.08% से कम या उसके बराबर, Si 0.05% से कम या उसके बराबर, S 0.03% से कम या उसके बराबर, P 0.03% से कम या उसके बराबर, परत की मोटाई 1-5 मिमी, सतह पर कोई स्पष्ट ऑक्साइड परत नहीं;
मुख्य कच्चा माल:मैंगनीज कार्बोनेट अयस्क (एमएन 28% से अधिक या उसके बराबर), सल्फ्यूरिक एसिड (98% औद्योगिक ग्रेड), मैंगनीज डाइऑक्साइड (ऑक्सीडेंट), बेरियम सल्फाइड (अवक्षेपक), आदि।
इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज धातु के गुच्छे के उत्पादन चरण
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अयस्क पूर्व उपचार
सबसे पहले, मैंगनीज अयस्क को एक निश्चित आकार में कुचलें और पीसें ताकि बाद की रासायनिक प्रतिक्रिया अधिक पूरी तरह से की जा सके। उदाहरण के लिए, ब्लॉक वाले मैंगनीज अयस्क को 10 मिमी से कम आकार के कणों में कुचल दिया जाता है, और फिर पीसकर दसियों माइक्रोन के पाउडर में परिष्कृत किया जाता है, जो अयस्क और लीचिंग एजेंट के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ा सकता है।
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लीचिंग
पहले से उपचारित अयस्क पाउडर को सल्फ्यूरिक एसिड जैसे लीचिंग एजेंट के साथ मिलाएं, और कुछ तापमान और सरगर्मी स्थितियों के तहत प्रतिक्रिया करें ताकि अयस्क में मैंगनीज मैंगनीज सल्फेट के रूप में समाधान में प्रवेश कर सके। आमतौर पर प्रतिक्रिया तापमान 80-90 डिग्री पर नियंत्रित किया जाता है, सरगर्मी गति 100-200 आरपीएम होती है, और प्रतिक्रिया समय 2-4 घंटे होता है, ताकि मैंगनीज लीचिंग दर 90% से अधिक तक पहुंच सके।
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शुद्धिकरण
निक्षालित घोल में विभिन्न प्रकार के अशुद्धता आयन होते हैं, जैसे लोहा, एल्यूमीनियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, आदि, जिन्हें शुद्धिकरण चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से हटाने की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, समाधान में लौह आयनों को त्रिसंयोजक लौह आयनों में ऑक्सीकरण करने के लिए मैंगनीज डाइऑक्साइड या हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे ऑक्सीडेंट जोड़ें, और फिर लौह आयनों, एल्यूमीनियम आयनों आदि के हाइड्रॉक्साइड अवक्षेपण को बनाने के लिए समाधान के पीएच मान को 4-5 पर समायोजित करें और उन्हें हटा दें। फिर, आगे हटाने के लिए कैल्शियम और मैग्नीशियम जैसे अशुद्धता आयनों की सल्फाइड वर्षा बनाने के लिए बेरियम सल्फाइड जैसे सल्फाइड अवक्षेपक जोड़ें। शुद्ध किए गए घोल में अशुद्धता आयनों की मात्रा को पीपीएम स्तर तक कम किया जा सकता है।
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इलेक्ट्रोलीज़
शुद्ध मैंगनीज सल्फेट घोल को इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में डालें, स्टेनलेस स्टील प्लेट या टाइटेनियम प्लेट को कैथोड के रूप में, लेड मिश्र धातु प्लेट को एनोड के रूप में उपयोग करें, और इलेक्ट्रोलिसिस के लिए डायरेक्ट करंट प्रवाहित करें। कैथोड पर, मैंगनीज आयन धात्विक मैंगनीज उत्पन्न करने और कैथोड प्लेट पर जमा करने के लिए इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, और ऑक्सीजन उत्पन्न करने के लिए एनोड पर जल इलेक्ट्रोलिसिस होता है। इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रोलिसिस तापमान को 30-40 डिग्री, वर्तमान घनत्व को 200-400A/m² और इलेक्ट्रोलाइट के pH मान को 7-8 पर नियंत्रित करना आवश्यक है, ताकि इलेक्ट्रोलिसिस दक्षता और मैंगनीज के जमाव की गुणवत्ता सुनिश्चित की जा सके।
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उपचार के बाद
के बादमैंगनीज धातुइलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त कैथोड प्लेट को छील दिया जाता है, इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज धातु शीट प्राप्त करने के लिए सतह से जुड़े इलेक्ट्रोलाइट और पानी को हटाने के लिए इसे पानी से धोया जाता है, सुखाया जाता है, आदि। इलेक्ट्रोलाइटिक एमएन धातु की गुणवत्ता और प्रदर्शन में सुधार के लिए, इसकी सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों में सुधार के लिए कभी-कभी कुछ अतिरिक्त उपचार किए जाते हैं, जैसे एनीलिंग।
