Eine kurze Entdeckungsgeschichte
Bereits in der Steinzeit nutzten Menschen Manganoxid (Pylurit) als Pigment in Höhlenmalereien. Diese Praxis reicht unglaubliche 17 {1}} Jahre zurück und war besonders im späten Paläolithikum bei Einzelpersonen beliebt. Bemerkenswerterweise haben die antiken griechischen Spartaner dieses vielseitige Element sogar in ihre Waffen integriert. Ihr innovativer Einsatz von Mangan zeigte sein Potenzial wirklich auf. Darüber hinaus erkannten sowohl die alten Ägypter als auch die Römer den Wert von Manganerz für die Glasherstellung. Sie verwendeten es, um Glas zu entfärben oder zu färben, was seine Bedeutung in antiken Gesellschaften noch weiter unterstrich.
Pyrolusit wurde jahrhundertelang von Menschen verwendet, doch westliche Chemiker hatten bis in die 1870er Jahre eine falsche Vorstellung über seine Zusammensetzung. Sie glaubten fälschlicherweise, dass Pyrolusit Zinn, Zink und Kobalt enthielt. Im späten 18. Jahrhundert widmete ein schwedischer Chemiker namens TO Bergman seine Studien dem Pyrolusit, da er es für ein neuartiges Metalloxid hielt. Allerdings scheiterten alle seine Versuche, das Metall zu isolieren. Ein anderer schwedischer Chemiker namens Scheler hatte bei der Gewinnung des Metalls aus Pyrolusit ebenfalls mit der gleichen Schwierigkeit zu kämpfen. Scheler war verzweifelt auf der Suche nach einem Durchbruch und suchte Hilfe bei seinem Freund und Bergmans Assistenten Gunn. Im Jahr 1774 führte Gunn ein Experiment mit Schelers gereinigtem Pyrolusitpulver und Holzkohle durch und erhitzte beides eine Stunde lang in einem Tiegel. Das bemerkenswerte Ergebnis war ein fester Block aus metallischem Mangan in Form eines Knopfes [1]. Es war Bergman, der diesem neu gewonnenen Metall später den Namen „Mangan“ gab.
Entwicklungsgeschichte im Ausland
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts erregte die Untersuchung der Anwendung von Mangan in der Stahlproduktion die Aufmerksamkeit britischer und französischer Wissenschaftler. 1799 bzw. 1808 erkannten Großbritannien und Frankreich das Potenzial von Mangan. Ein bedeutender Durchbruch gelang 1816, als ein deutscher Forscher enthüllte, dass Mangan die Härte von Eisen erhöht, ohne seine Duktilität und Zähigkeit zu beeinträchtigen. Nach dieser Entdeckung stellte Piege aus Deutschland im Jahr 1826 erfolgreich Manganstahl mit 80 % Mangan in einem Tiegel her.
Im Jahr 1840 gelang JM Hitz die Produktion von Manganmetall in England, wodurch das Verständnis dieses Elements weiter vorangetrieben wurde. Ein wesentlicher Meilenstein war das Jahr 1841, als Passa mit der industriellen Herstellung von Spiegeleisen begann. Im Jahr 1875 begann Passa mit der kommerziellen Produktion von Ferromangan mit einem beeindruckenden Mangangehalt von 65 %.
Diese aufeinanderfolgenden Entwicklungen zeigen die fortschreitende Exploration und Nutzung der Manganvorkommen in der Stahlindustrie innerhalb des genannten Zeitrahmens.
In der frühen industriellen Revolution wurde mit der Einführung der Bessemer-Methode im Jahr 1860 ein bedeutender Meilenstein in der Geschichte der metallurgischen Entwicklung erreicht. Dieses nach seinem Erfinder Bessemer benannte Verfahren zur Stahlherstellung stand vor der Herausforderung einer übermäßigen Sauerstoff- und Schwefelretention im Stahl Stahl. Glücklicherweise schlug Mahit 1856 eine brillante Lösung vor – die Zugabe von Spiegeleisen (Ferrromangan mit geringerem Mangangehalt) zum geschmolzenen Stahl, wodurch der Schwefel effektiv eliminiert wurde. Dieser Durchbruch markierte den Übergang vom „Eisenzeitalter“ zum „Stahlzeitalter“ und markierte eine neue Ära des industriellen Fortschritts. Die Verwendung von Mangan in diesem Zusammenhang zeigte seine entscheidende Rolle in der Stahlproduktion und untermauerte seine Bedeutung für die Weiterentwicklung der Metallurgie.
Patentanmeldungen von William Siemens im Jahr 1866 markierten den Beginn der Verwendung von Ferromangan zur Kontrolle des Phosphor- und Schwefelgehalts in der Stahlproduktion. Anschließend erfand Leclanché 1868 die erste Trockenbatterie, bei der Mangandioxid als Kathodendepolarisator verwendet wurde. Die steigende Nachfrage nach Mangandioxid im Batteriebereich war ein wesentlicher Faktor für das Wachstum des Mangandioxid-Marktes.
In den folgenden Jahren begannen europäische Länder, Hochöfen zur Herstellung von Spiegeleisen mit 15 bis 30 % Mangan und Ferromangan mit bis zu 80 % Mangan zu nutzen. Das Elektroofenverfahren zur Herstellung von Ferromangan wurde erstmals 1890 eingeführt, während das aluminothermische Verfahren zur Herstellung von metallischem Mangan 1898 eingeführt wurde. Später wurde das Elektroofen-Desilikonisierungsraffinierungsverfahren zur Herstellung von kohlenstoffarmem Ferromangan eingesetzt.
Im Jahr 1939 begann der Prozess der Herstellung von metallischem Mangan durch Elektrolyse. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie steigt die jährliche Manganproduktion weiter an. Nach Angaben des US Geological Survey aus dem Jahr 2015 betrug die weltweite Manganerzproduktion im Jahr 2013 etwa 18 Millionen Tonnen.
Abgesehen von seiner überwiegenden Verwendung in der Stahlindustrie hat Mangan auch in verschiedenen Bereichen Einzug gehalten, unter anderem in der Batterieindustrie, der chemischen Industrie, der Elektronik, der Landwirtschaft und der Medizin. Dies verdeutlicht den wachsenden Manganverbrauch in verschiedenen Sektoren und die bedeutende Rolle, die Mangan in der modernen Gesellschaft spielt.
Inländische Entwicklungsgeschichte
In meinem Land begann die Exploration von Manganerz im Jahr 1886 [4], mit der ersten Entdeckung von Manganerz in der Präfektur Xingguo (heute Yangxin) in Hubei im Jahr 1890. Nach der Gründung von Neu-China begann eine umfangreiche geologische Exploration nach Manganerz . Bis Ende 2012 wurden in meinem Land insgesamt 213 Bergbaugebiete mit bestätigten Reserven identifiziert.
