Elektrolytisches Mangan ist eine reine Form des metallischen Elements Mangan, Mn. Es wird „elektrolytisch“ genannt, weil ein wichtiger Schritt im Raffinierungsprozess die Elektrolyse beinhaltet, eine chemische Reaktion, die durch elektrischen Strom angetrieben wird. Die weniger reinen Formen wie Ferromangan und Silicomangan werden durch kostengünstigere Methoden gewonnen. Das reine Metall wird hauptsächlich als Legierung bei der Herstellung von Edelstahl und Aluminium verwendet. Elektrolytisches Mangan wird auch häufig als Element in Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet.
Die ersten Phasen der Manganverarbeitung umfassen das Erhitzen des Erzes und die Verwendung chemischer Behandlungen zur Entfernung der meisten Verunreinigungen. Anschließend wird die Elektrolyse zur weiteren Veredelung des Metalls eingesetzt. Eine Lösung des Materials wird in eine Elektrolysezelle gegeben und ein kontinuierlicher elektrischer Strom wird durch sie geleitet. Der Gleichstrom löst eine chemische Reaktion aus, die das Mangan von den natürlichen Verunreinigungen trennt.
Der Strom gelangt über die Anode, eine negative Elektrode, in die Zelle und verlässt die Zelle über die Kathode, eine positive Elektrode. Der Durchgang eines Gleichstroms durch die Manganlösung kann zu Oxidation, Elektronenverlust oder Reduktion, Elektronengewinn führen. Dies führt dazu, dass sich elektrolytisches Manganmetall (EMM) an der positiven Kathode und elektrolytisches Mangandioxid (EMD) an der negativen Anode ansammelt. Die Elektroden werden regelmäßig entfernt und die Manganablagerungen werden als Flocken gesammelt. Durch Erhitzen der Flocken auf 500 °C (925 °F) wird latenter Wasserstoff entfernt und es entsteht ein Manganpulver mit einer Reinheit von mehr als 99,9 %.
Der überwiegende Teil des jährlich raffinierten Mangans wird als Legierung bei der Verarbeitung anderer Metalle verwendet. Den größten Anteil daran hat die Stahlerzeugung, wobei reinstes elektrolytisches Mangan zur Herstellung von hochwertigem Edelstahl verwendet wird. Es wird auch zur Herstellung von korrosionsbeständigem Aluminium verwendet.
Elektrolytisches Mangandioxid wird hauptsächlich zur Herstellung der Kathode bzw. des Pluspols von Trockenbatterien verwendet. Neue Batteriedesigns und -anwendungen sind stärker auf Mangan angewiesen. Die Lithium-Ionen-Batterien, die viele Elektrofahrzeuge antreiben, verwenden normalerweise EMM zur Herstellung der Kathode und EMD zur Herstellung der Batterieanode.
Mangan ist ein häufig vorkommendes Element, die meisten seiner Vorkommen finden sich jedoch als Knötchen am Meeresboden. Kommerziell nutzbare Onshore-Lagerstätten sind nicht gleichmäßig verteilt und China, Australien und Südafrika verfügen über erhebliche Bergbau- und Produktionskapazitäten. Länder, die stark von Importen des Metalls abhängig sind, betrachten die Konzentration des Bergbaus und der Verarbeitung in so wenigen Händen manchmal als strategische Bedrohung für ihre Volkswirtschaften.