Logam

Apa itu mangan? Bagaimana ini digunakan?



Diadaptasi dari Lembar Fakta USGS 2014-3087, Agustus 2014, oleh William F. Cannon.

Mangan: Mangan memiliki nomor atom 25 dan simbol kimia Mn.

Apa itu mangan?

Mangan adalah elemen logam perak dengan nomor atom 25 dan simbol kimia Mn. Itu tidak ditemukan sebagai unsur di alam. Ini terjadi pada banyak mineral seperti manganite, purpurite, rhodonite, rhodochrosite, dan pyrolusite. Ini juga ditemukan di banyak mineraloid seperti psilomelane dan gumpalan.

Pabrik Baja Menggunakan Mangan: Penggunaan mangan yang paling penting adalah dalam pembuatan baja. Mangan memberikan kekuatan dan kekerasan baja. Tanpa mangan, baja yang digunakan untuk membuat pelat baja, rahang crusher, dan alat benturan tidak akan tahan lama.

Apa yang terbuat dari baja?

Banyak orang akan merespons dengan benar bahwa baja terbuat dari besi. Jauh lebih sedikit yang tahu bahwa itu juga terbuat dari mangan. Meskipun jumlah mangan yang digunakan untuk membuat satu ton baja kecil, itu sama pentingnya dengan besi untuk menghasilkan blok bangunan fundamental masyarakat modern ini.

Sederhananya - Anda tidak bisa membuat baja tanpa mangan. Konsumsi mangan dalam negeri adalah sekitar 500.000 metrik ton setiap tahun, terutama oleh industri baja. Amerika Serikat sepenuhnya bergantung pada impor untuk jumlah mangan ini.

Mangan merupakan sekitar 0,1 persen dari kerak bumi, menjadikannya unsur ke-12 yang paling berlimpah. Penggunaan awalnya terutama dalam pigmen dan oksidan dalam proses kimia. Pentingnya mangan bagi masyarakat manusia meledak dengan perkembangan teknologi pembuatan baja modern pada tahun 1860-an. Mangan sangat penting dan tidak tergantikan dalam pembuatan baja, dan industri pertambangan globalnya didominasi oleh hanya beberapa negara. Oleh karena itu dianggap sebagai salah satu komoditas mineral paling kritis untuk Amerika Serikat.

Sebanyak 90 persen dari konsumsi mangan, baik di Amerika Serikat maupun global, diperhitungkan oleh industri baja. Mangan menghilangkan oksigen dan belerang ketika bijih besi (senyawa besi dan oksigen) diubah menjadi besi. Ini juga merupakan paduan penting yang membantu mengubah besi menjadi baja.

Sebagai paduan, ini mengurangi kerapuhan baja dan memberikan kekuatan. Jumlah mangan yang digunakan per ton baja agak kecil, berkisar antara 6 hingga 9 kilogram. Sekitar 30 persen dari itu digunakan selama penyempurnaan bijih besi, dan 70 persen sisanya digunakan sebagai paduan dalam produk baja akhir.

Kaca Mangan Bisa Berwarna: Orang Mesir dan Romawi kuno menggunakan pyrolusite, mineral mangan dioksida, untuk mengontrol warna kaca. Penambahan kecil kaca tanpa warna dengan menghapus perubahan warna kuning kehijauan yang disebabkan oleh kotoran besi, sedangkan penambahan yang lebih besar mewarnai kaca tersebut dengan warna merah muda, ungu, atau hitam. Mangan dioksida masih digunakan sampai sekarang sebagai pewarna. Foto oleh Scott Jackson, Survei Geologi Amerika Serikat.

Penggunaan Lain dari Mangan

Mangan digunakan juga sebagai paduan dengan logam seperti aluminium dan tembaga. Penggunaan nonmetallurgical yang penting termasuk katoda baterai, ferit lunak yang digunakan dalam elektronik, mikronutrien dalam pupuk, mikronutrien dalam pakan ternak, bahan kimia pengolahan air, pewarna untuk lapisan bawah mobil, batu bata, frit, kaca, tekstil, dan ubin. Produk "manganese violet" digunakan untuk pewarnaan plastik, pelapis bubuk, glasir artis, dan kosmetik.

Mangan di dalam Batu Permata: Sejumlah batu permata mengandung mangan dalam jumlah yang signifikan dan seringkali mendapatkan warna dari elemen tersebut. Searah jarum jam dari kiri atas: rhodochrosite (manganese carbonate), rhodonite (mangan oxide), purpurite (manganese phosphate), spessartine (manganese aluminium garnet).

Pigmen mangan: Pemandangan memandang ke bawah ke dalam stoples pigmen pyrolusite. Pirolusit bubuk dapat dicampur dengan minyak atau berbagai jenis kendaraan lain untuk digunakan sebagai pigmen hitam permanen.

Varnish Gurun: Hitam "desert varnish" adalah lapisan tipis mangan oksida yang menutupi permukaan beberapa batu yang terbuka di daerah kering. Dipercaya bahwa mikroba pemekat mangan memudahkan pembentukannya. Foto di atas menunjukkan petroglif yang diproduksi ketika penduduk asli Amerika dengan hati-hati menggores pernis gurun untuk menghasilkan simbol artistik mereka. Singkapan ini disebut "Newspaper Rock" dan terletak di Newspaper Rock State Park dekat Monticello, Utah.

Dari mana Mangan Berasal?

Unsur mangan mudah bergabung dengan oksigen, karbon, dan silikon untuk membentuk daftar panjang mineral mangan. Bijih mangan umumnya mengandung 25 hingga 45 persen mangan, sebagian besar dalam oksida (atau hidroksida) dan mineral karbonat.

Bijih mangan tersebar luas, tetapi sebagian besar pasokan dunia berasal dari sejumlah kecil distrik pertambangan mangan. Sebagian besar bijih mangan berasal dari lapisan luas batuan sedimen yang kaya mangan yang terbentuk di lautan purba dalam kondisi khusus. Ini terjadi ketika perubahan dalam keadaan oksidasi air laut pertama menyebabkan konsentrasi tinggi mangan terlarut dan kemudian mengendapkan berbagai mineral mangan yang menjadi terkonsentrasi di dasar laut. Lapisan-lapisan ini sekarang ditemukan di lapisan dasar benua.

Bijih Mangan Berbulu: Psilomelane nodular ditemukan dalam lempung residu yang terbentuk dari pelapukan batu kapur dan dolomit di selatan Virginia Barat. Bijih ini ditambang selama Perang Dunia II ketika impor bijih mangan dari luar Amerika Serikat tidak dimungkinkan.

Bijih Mangan

Beberapa mineral mangan dan mineraloid dianggap “bijih primer,” karena mereka cukup kaya akan mangan yang memiliki kadar bijih. Lainnya adalah "bijih sekunder." Ini terjadi di zona di mana kandungan mangan asli dari sedimen telah secara alami diperkaya oleh proses geologi yang lebih muda.

Hampir semua bijih mangan diuntungkan di dekat lokasi tambang untuk meningkatkan kadar mangan sebelum diproses lebih lanjut. Kebanyakan juga dilebur untuk membentuk paduan ferromangan dan silicomangan. Ini adalah paduan ini, bukan bijih mangan itu sendiri, yang digunakan dalam sebagian besar aplikasi metalurgi.

Bijih Dasar Laut Mafia: Nodul mangan dikumpulkan pada tahun 1982 dari Samudra Pasifik. Nodul mangan sering kaya akan mangan, besi, nikel, tembaga, dan kobalt. Nodul sekitar empat inci. Gambar Creative Commons oleh Walter Kölle.

Nodules Mangan

Sumber potensial tambahan mangan adalah nodul dan kerak ferromangan yang terjadi di dasar laut di banyak bagian lautan dunia. Nodul berukuran kacang-ke-kentang ini saat ini menjadi target eksplorasi dan penelitian, sebagian besar berfokus pada Samudra Pasifik khatulistiwa. Jika produksi nodul ini terbukti secara teknis, ekonomis, dan legal, mereka dapat menjadi sumber utama mangan.

Beberapa peneliti berspekulasi bahwa petak-petak dasar laut dapat dipanen, dibiarkan kosong, kemudian dipanen kembali berpuluh-puluh tahun ke depan. Bagian dasar laut dunia mungkin menghasilkan hasil bijih ferromangan yang berkelanjutan.

Tambang Mangan: Foto tambang mangan Mamatwan di Distrik Kalahari, Afrika Selatan. Lapisan bijih mangan yang tebal ditambang dari tambang terbuka ini. Bangku tambang mengikuti lapisan sedimen tubuh bijih. Foto oleh William Cannon, Survei Geologi Amerika Serikat.

Penawaran dan Permintaan Mangan

Sebagian besar bijih mangan dunia diproduksi oleh beberapa negara yang meliputi Afrika Selatan, Australia, Cina, dan Gabon. Sembilan puluh persen cadangan mangan terbukti juga ada di empat negara ini, ditambah Brasil dan Ukraina.

Amerika Serikat tidak memiliki cadangan mangan, seperti halnya di banyak negara industri lainnya, terutama di Eropa. Semua bijih mangan yang dikonsumsi di Amerika Serikat diimpor dari sumber yang meliputi Gabon, Australia, Afrika Selatan, dan Brasil.

Meskipun ada ferroalloy mangan dan produsen bahan kimia mangan di Amerika Serikat, negara ini masih mengimpor sejumlah besar paduan mangan, bahan kimia, dan logam untuk memenuhi kebutuhan konsumsinya.

Impor penting ferromangan berasal dari Afrika Selatan, Cina, Ukraina, dan Republik Korea. Silicomangan diimpor dari Afrika Selatan, Georgia, Norwegia, dan Australia. Permintaan akan mangan secara historis mengikuti produksi baja dan diharapkan untuk melakukannya di masa mendatang.

Bijih Mangan: Bijih mangan berbentuk silika terbentuk sebagai breksi di dalam Patahan St. Clair di Virginia Barat bagian selatan. Bijih ini ditambang selama Perang Dunia II ketika impor bijih mangan dari luar Amerika Serikat tidak dimungkinkan. Endapan mangan yang diketahui di Amerika Serikat kecil dan mengandung bijih berkualitas rendah. Mereka tidak ekonomis dengan harga saat ini.

Memastikan Pasokan Mangan Domestik

Meskipun total cadangan dunia memadai untuk memenuhi permintaan yang dapat diperkirakan, telah lama ada kekhawatiran di Amerika Serikat, karena total ketergantungan impornya untuk bijih mangan, untuk kelanjutan pasokan mangan mengingat kemungkinan gangguan politik atau militer terhadap produksi atau rantai pasokan.

Meskipun ada sumber daya besar batuan yang diperkaya mangan di Amerika Serikat, sebagian besar di Maine dan Minnesota, kandungan mangannya jauh di bawah bijih mangan yang tersedia di belahan dunia lain, sehingga saat ini tidak ekonomis untuk ditambang.

Secara global, tidak ada kekurangan bijih mangan. Deposit mangan berbasis darat didominasi oleh distrik mangan Kalahari besar di Afrika Selatan, yang menyumbang sekitar 70 persen dari sumber daya mangan dunia yang diketahui (cadangan ditambah bahan yang diidentifikasi yang belum sepenuhnya terbukti ekonomis). Akibatnya, Afrika Selatan diperkirakan akan terus memainkan peran dominan dalam pasokan mangan global hingga masa depan.

Dasar Laut Nodules Mangan: Foto nodul besi-mangan di dasar laut di sebelah utara Palung Puerto Riko. Nodul berdiameter sekitar 2-4 sentimeter. Kedalaman air adalah 5339 meter. Gambar Survei Geologi Amerika Serikat.

Penambangan Mangan Dasar Laut

Jika penambangan dasar laut menjadi ekonomis, sumber bijih mangan dapat secara signifikan beralih dari darat ke laut. Sumberdaya nodul mangan yang diperkirakan mengerdilkan sumber daya darat dan bisa sangat mendiversifikasi sumber mangan di seluruh dunia. Sebagian besar sumber daya ada di perairan internasional. Sumber daya mangan dasar laut yang substansial juga terjadi di dalam Zona Ekonomi Eksklusif AS dan sepenuhnya berada di bawah yurisdiksi Amerika Serikat.

Tonton videonya: MASA SIH BISA TURUNIN KADAR BESI DAN MANGAN ? REVIEW ALAT KSL "NATARU" (Agustus 2020).