برخلاف فراوانی و توزیع جغرافیایی ذخائر منگنز ۹۵ درصد از تولید جهان فقط از ۷ کشور تولید کننده باشد، همان­طور که در شکل ۱-۳ نیز مشاهده می­ شود، از تولید کنندگان اصلی منگنز می­توان از آفریقای جنوبی با ۶۲/۳ میلیون تن، گابون با ۴۵/۲ میلیون تن، استرالیا با ۲ میلیون تن، برزیل با ۸/۱ میلیون تن و هند با ۱/۱ میلیون تن نام برد. بیش از ۸۰ درصد از ذخائر کشف شده جهان در دو کشور اوکراین و آفریقای جنوبی متمرکز شده است. تقریباً هیچ کشور صنعتی جهان همانند آمریکا، ژاپن و کشورهای اروپایی دارای ذخایر قابل توجه منگنز نیستند و باید همگی نیازهای خود را وارد کنند.
شکل۱- ۳- نحوه توزیع ذخایر منگنز در دنیا[۸]
۱-۹-۱ تولید منگنز در ایران
تاکنون در ایران بیش از ۴۵ کانسار و نشانه معدنی منگنز شناخته شده است که در بین آن­ها ۱۰ کانسار متوسط و بقیه کانسارهای کوچک و نشانه معدنی می­باشند. البته امکان اکتشاف ذخایر پرعیار و بزرگ منگنز، در کشور زیاد است.
مهم­ترین معادن در دست بهره ­برداری، معادن ونارچ و رباط کریم است که از تولید کنندگان مهم به شمار می­روند. مصرف اصلی در کشور، مربوط به صنایع فولاد وبزرگ­ترین مصرف کننده آن کارخانه ذوب آهن اصفهان است. این کارخانه، برای تولید ۲ میلیون تن فولاد، نیاز به ۱۰۰۰۰۰ تن سنگ منگنز با عیار ۲۵ درصد دارد. افزون بر صنایع فولاد، صنایع دیگر نیز به میزان جزیی منگنز مصرف می­ کنند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در حال حاضر، از بین کانسارها و آثار شناخته شده منگنز و آهن منگنزدار ایران، با در نظر گرفتن سطح فعالیت­های انجام شده در آن­ها، سه معدن و نارچ قم، رباط کریم و ناریگان را می­توان به عنوان تأمین کننده بالقوه نیازهای داخلی در نظر گرفت. از این میان، معدن ونارچ قم با توجه به شرایط نسبتاً مناسب آن از نظر سابقه بهره ­برداری و وجود اطلاعات اکتشافی، وضعیت مناسبی دارد و یکی از مهم­ترین تأمین کننده­ های منگنز ایران است. ذخیره کانسارهای منگنز ایران است حدود ۱۷ میلیون تن برآورده شده است (به جز ذخایر منگنز آهن­دار). میزان ذخایر کانسارهای آهن منگنز نیز حدود ۱۰۰ میلیون تن می­باشد.
تولید کانسنگ منگنز ایران، سالانه حدود ۱۳۵ هزار تن است. ایران در مقایسه با دیگر کشورهای جهانی، از نظر تولید کانسنگ منگنز در مکان پانزدهم قرار دارد. به بیانی ۵/۰ درصد از کل تولید منگنز جهانی، به ایران تعلق دارد.
۱-۹-۲ تولید منگنز در دنیا و توسعه های اخیر
صنعت فولاد یکی از بخش­های مهم در اقتصاد جهان محسوب می­ شود و به دلیل وجود کثرت حلقه­های ارتباطی بالادست و پایین­دست با دیگر بخش­های اقتصادی به عنوان صنعتی پیشرو و کلیدی از اهمیت خاصی برخوردار می­باشد، به طوری که میزان تولید و مصرف آن نمایان­گر پیشرفت صنعتی و اقتصادی کشورها و تحرک دیگر بخش­های اقتصادی است. مصرف سرانه فولاد دنیا حدود ۲۰۰ کیلوگرم می­باشد که این میزان در کشورهای پیشرفته صنعتی بین ۳۵۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم و در کشورهای فقیر و توسعه نیافته بین ۲۰ الی ۴۰ کیلوگرم است. مصرف سرانه فولاد در ایران نیز حدود ۲۹۰ کیلوگرم است که در حال حاضر ۱۵۰ کیلوگرم آن در داخل کشور تولید شده و بقیه از کشورهای دیگر تامین می­ شود. ایران در بین کشورهای تولید کننده فولاد در سال ۲۰۰۸ با تولید حدود ده میلیون تن در رتبه نوزدهم بوده است. ایران در سال ۲۰۰۹ میلادی با سه پله صعود نسبت به سال ۲۰۰۸ شانزدهمین فولادساز بزرگ جهان لقب گرفت و در سال ۲۰۱۰ میلادی نیز هفدهمین فولادساز بزرگ جهان بوده است و این در حالی است که در بین ۲۰ کشور تولید کننده عمده فولاد جهان تنها کشورهای امریکا، روسیه، مکزیک، آفریقای جنوبی و ایران دارای سه عنصر اصلی تولید فولاد یعنی سنگ آهن، انرژی و آب هستند. لذا کشور ایران از مزیت نسبی در تولید فولاد برخوردار می­باشد. آلیاژهای منگنز شامل فرومنگنز و سیلیکومنگنز از مواد مصرفی در صنایع فولاد­سازی، تولید چدن و صنایع ریخته­گری می­باشند. مهم­ترین نقش منگنز تولید فولاد خام، اکسیژن­زدایی است. میزان ظرفیت در حال بهره ­برداری فرومنگنز در داخل کشور ۴۲ هزار تن می­باشد، در حالی که میزان نیاز به این ماده در حال حاضر ۷۱ هزار تن بوده و تا پایان برنامه چهارم بالغ بر ۱۰۰ هزار تن خواهد بود. با توجه به شرایط بازار و سیاست­های توسعه­ای کشور در بخش فولاد چشم­انداز گسترش تقاضا برای فرومنگنز وجود داشته و اجرای طرح­های تولید فرومنگنز را توجیه­پذیر می­سازد. در تولید منگنز سهم ایران ۳۸/۰ درصد است و دوازدهمین تولید کننده منگنز دنیا به شمار می ­آید. سالانه از ۲۱ معدن منگنز کشور بیش از ۱۳۴ هزار تن استخراج می­ شود. ذخایر این ماده معدنی نزدیک به ۲/۸ میلیون تن است. براساس گزارش سازمان زمین­ شناسی آمریکا^[۹] بعد از آفریقای جنوبی، استرالیا و چین هر یک با تولید ۱/۳ میلیون تنی به صورت مشترک در رده دوم و گابن نیز با تولید ۲ میلیون تنی در رده سوم قرار گرفتند. برزیل هم با تولید ۴/۱ میلیون تنی جایگاه چهارم را به خود اختصاص داد. تولید منگنز در سایر کشورهای جهان در سال قبل زیر یک میلیون تن بوده است. از دیگر تولیدکنندگان عمده منگنز در جهان می­توان به برمه، هند، قزاقستان، مالزی، مکزیک و اوکراین اشاره کرد. مجموع تولید جهانی منگنز در سال ۲۰۱۳ به ۱۷ میلیون تن رسید که نسبت به تولید سال ۲۰۱۲ رشد ۲/۱ میلیون تنی را تجربه کرد. زمین­های حاوی منابع منگنز بسیار گسترده و بزرگ بوده اما در عین حال به صورت پراکنده و نامنظم توزیع شده ­اند. در آمریکا ذخایر منگنز دارای عیار بسیار پایین بوده و به همین دلیل استخراج این ذخایر مستلزم صرف هزینه بسیار بالایی است. آفریقای جنوبی دارای حدود ۷۵ درصد از کل ذخایر جهانی شناخته شده منگنز است و اوکراین نیز ۱۰ درصد این ذخایر را در اختیار دارد. در سال ۲۰۱۳ پروژه­ های مختلفی در زمینه افزایش ۵ میلیون تنی ظرفیت تولید منگنز در سراسر جهان در دست اجرا بود که بیشتر این افزایش ظرفیت نیز مربوط به آفریقای جنوبی می­ شود. سال قبل تولید فولاد آمریکا برنامه­ ریزی شده بود که با افت کوچکی نسبت به سال ۲۰۱۲ مواجه می­ شود و به همین دلیل واردات فرومنگنز این کشور نیز برآورد می­ شود که در سال قبل با کاهش ۲۰ درصدی نسبت به سال ۲۰۱۲ مواجه شده است. در نتیجه مصرف ظاهری منگنز آمریکا هم با افت ۸ درصدی به ۷۷۰ هزار تن رسید. در آمریکا سنگ منگز با عیار ۳۵ درصد یا بیشتر از سال ۱۹۷۰ تاکنون تولید نشده است.
اداره زمین شناسی آمریکا ذخائر منگنز را در گروه ذخایر اقتصادی و پایه منتشر می­ کند. ذخائر اقتصادی شامل ذخایری می­شوند که استخراج آن­ها در شرایط فعلی امکان­ پذیر و اقتصادی می­باشد. ذخایر پایه شامل مجموعه ذخایر اقتصادی و غیراقتصادی می‌شود که از نظر عیار، ضخامت و عمق در شرایطی قرار دارند که از نظر فنی قابل معدنکاری هستند.
براساس گزارش اداره زمین شناسی آمریکا مجموع ذخایر پایه شناخته شده جهان در حدود ۵۰۰۰ میلیون تن است که برای سال­ها بدون تغییر باقی مانده است و ذخیره عمده جدیدی کشف نشده است. از این مقدار استخراج ۶۸۰ میلیون تن آن در شرایط فعلی اقتصادی می‌باشند.
با توجه به اینکه ذخایر منگنز موجود در خشکی‌ها قادر به تامین نیاز صنایع برای سال­های آتی هستند، به نظر نمی­رسد که در آینده نزدیک استخراج ذخایر کف اقیانوسی جهت تامین منگنز اقتصادی بشوند. ولی در صورتی که این ذخایر به منظور دست­یابی به مس و یا نیکل آن مورد استخراج قرار گیرند، منگنز و کبالت نیز به عنوان محصولات جانبی می­توانند تولید بشوند. با توجه به کفایت ذخائر مس و نیکل در خشکی‌ها مشخص نیست که دقیقا چه زمانی استخراج ازذخایر کف اقیانوسی اقتصادی بشود. با این حال کشورهای آمریکا،‌ چین، هندوستان، ژاپن و روسیه به تحقیقات خود در قالب پروژه‌های بلند مدت در خصوص اکتشاف و امکان­پذیری استخراج ذخایر کف اقیانوسی از آب­های بین ­المللی و سواحل خودشان ادامه می­ دهند.
فصل دوم
روش­های فرآوری کانه­های منگنز
۲-۱مقدمه
در این قصل نگاهی اجمالی به روش­های فیزیکی پرعیارسازی کانسنگ منگنز و به طور مبسوط روش لیچینگ و مطالعات و تحقیقات گذشته در این زمینه شده است. سعی بر این بوده، که تمامی روش­های موجود معرفی شوند. این مطالعات دید مناسبی برای انجام آزمایش­های فرآوری کانسنگ منگنز مورد نظر به دست می­دهد.
۲-۲ سنگ­جوری
سنگ­جوری ساده­ترین و ابتدایی­ترین روش پرعیارسازی سنگ منگنز است که هنوز در بعضی از معادن کاربرد دارد. کانه­های منگنز اغلب دارای رنگ تیره مشخص با جلای فلزی و چرب هستند که تا حد زیادی از کانه­های غیرفلزی باطله­ی همراه که معمولا رنگ­های روشن­تری دارند، قابل تشخیص هستند. از اهمیت سنگ­جوری دستی برای مقادیر زیاد کانی کم عیار که ریز دانه هستند کاهش یافته است. گرچه امروزه از سنگ­جوری دستی برای حذف تکه­های آهن،چوب و… از کانسنگ معدن استفاده می­ شود[۹]. این روش محدودیت کاربرد داشته و فقط دانه­ های درشت کانه با این روش قابل تفکیک هستند و این امر راندمان را به شدت کاهش داده و در مواردی عملا به کارگیری این روش را غیرممکن می­سازد. با توجه به محدودیت ظرفیت این روش، در کارخانه­هایی با ظرفیت زیاد از روش­های «سنگ­جوری مکانیکی» استفاده می­ شود[۱۰]. شستشوی سنگ استخراجی و یا خردایش آن در مواردی می ­تواند سنگ جوری را آسان­تر کند.
۲-۳پرعیارسازی به روش ثقلی
روش­های جدایش ثقلی کانی­ها بر مبنای حرکت نسبی آن­ها در یک محیط سیال پایه­گذاری شده است. نیروی مؤثر عمدتا وزن دانه­ها است. نیروی دیگر مقاومت سیال در برابر حرکت جسم است که به ابعاد و شکل دانه­ها بستگی دارد[۹]. روش­های ثقلی برای آرایش تعداد زیادی از کانه­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. این روش­ها در برخی از موارد با وجود هزینه ی کم و سادگی فرایند با دیگر روش­های پیچیده و گران قیمت نظیر فلوتاسیون قابل رقابت هستند.
تاگارت در مورد قابلیت کاربرد روش­های ثقلی رابطه ۲-۱ را ارائه کرده است که به کمک آن می­توان معیاری برای سنجش کیفیت پرعیارسازی^[۱۰] به­دست آورد:
C.C = (2-1)
که در آن :
C.C : معیار پرعیارسازی ، : جرم مخصوص کانی سنگین، : جرم مخصوص سیال، : جرم مخصوص کانی سبک.
با توجه به این که وزن مخصوص کانی­های منگانیت، هماتیت و کوارتز به ترتیب ۴/۴، ۲/۵ و ۶/۲ گرم بر سانتی­متر مکعب است، معیار پرعیارسازی برای کانسنگ منگنز جیرفت برای جدایش منگانیت از هماتیت ۲۵/۱، منگانیت از کوارتز ۱/۲ و هماتیت از کوارتز ۶/۲ است. مطابق رابطه ۲-۱، چنان­چه نسبت چگالی مؤثر بزرگ­تر از ۵/۲ باشد، دانه­هایی تا ابعاد ۷۵ میکرون را می­توان با روش­های ساده­ی ثقلی آرایش داد. با کاهش نسبت چگالی مؤثر، ابعاد کوچک­ترین دانه­ های قابل آرایش به سرعت افزایش می­یابد، به طوری که با کاهش این نسبت به ۲۵/۱، تنها دانه­هایی با ابعاد بزرگ­تر از ۶ میلی­متر و با بهره گرفتن از روش­های دقیق ثقلی قابل آرایش هستند. در حد کمتر از ۲۵/۱، آرایش ثقلی مواد به طور اقتصادی امکان­ پذیر نیست[۹].
با توجه به معیار پرعیارسازی بین دو کانی منگانیت و هماتیت امکان جدایش برای ذرات بزرگ­تر از ۶ میلی­متر وجود دارد، به علت نزدیک بودن وزن مخصوص کانی هماتیت و منگانیت ، به نظر می­رسد که کاربرد روش­های ثقلی برای جدایش این دو کانی چندان مطلوب نیست.
تقریباً تمامی روش­های جداسازی ثقلی اعم از انواع جیگ‌ها، ‌میزهای لرزان، کلاسیفایرها و مارپیچ‌ها، ‌واسطه سنگین و غیره در فرایند پرعیار سازی منگنز کاربرد دارند. با توجه به وزن مخصوص نسبتاً بالای کانه‌های منگنز (بالاتر از ۴) و تفاوت بارز آنها با کانی‌های باطله همراه در صورتی که میزان آزاد بودن و ابعاد دانه‌های کانه و باطله به گونه ­ای باشد که درمحدوده کار دستگاه­های جدا کننده ثقلی قرار گیرند، می‌توان بین ۸۰ ـ۵۰ درصد سنگ ورودی را پرعیار کرد. عیار منگنز در محصول خروجی تا ۴۸ درصد نیز گزارش شده است. جیگ­های مورد استفاده از انواع مختلف نظیر جیگ دنور، هارتز و دیافراگمی بوده ­اند که در محدوده دانه‌های درشت­تر کاربرد دارند.
کانسنگ منگنز معدنی در ترکیه، با مشخصات کانی شناسی ۵۸/۱۸ درصد منگنز، ۸۲/۰ درصد آهن و ۸۵/۶۲ درصد سیلیس برای پرعیارسازی به روش ثقلی خردایش شده و به دو فراکسیون ۱+ میلی­متر و ۱- میلی­متر تقسیم ­بندی شده است. عملیات پرعیار سازی بر روی فراکسیون ۱+ میلی­متر توسط جیگ و بر فراکسیون ۱- میلی­متر توسط میز لرزان صورت گرفت. در نهایت عیار منگنز به ۴۷-۴۵ درصد رسیده است[۱۱].
۲-۴ پرعیارسازی به روش مغناطیسی
به دلیل تفاوت در خواص مغناطیسی کانه­های منگنز و باطله های همراه نظیر کوارتز، کلسیت و رس­ها روش جداسازی مغناطیسی می ­تواند به طور نسبتا موثری باعث جداسازی و تغلیظ سنگ منگنز شود[۱۰].
جداسازی مغناطیسی معمولا به تنهایی کارایی لازم را در مورد سنگ منگنز نداشته و اغلب به عنوان تکمیل کننده­ بخش جداسازی ثقلی، فلوتاسیون و یا هیدرومتالورژی مورد استفاده قرار می­گیرد که باعث افزایش قابل توجهی در راندمان کل عملیات خواهد شد[۱۰].
۲-۵ پرعیارسازی به روش فلوتاسیون
کانی­های منگنز از نظر کاربرد روش فلوتاسیون به دو گروه تقسیم ­بندی می­شوند. گروه اول شامل کانه­هایی با عیار بالایی از منگانیت یا پیرولوزیت همراه با باطله­ی کلسیتی­اند که با شناوری کلسیت، باطله­ای غنی از منگنز (فلوتاسیون معکوس) به­دست می ­آید. در این حالت کانه در pH حدود ۸ و با بهره گرفتن از کربنات سدیم و دکسترین زرد آماده ­سازی می­ شود و سپس فلوتاسیون با اسید اولئیک انجام می­ شود. گروه دوم، کانه­های منگنز حاوی پیرولوزیت، منگانیت یا پسیلوملان هستند، که با مقادیر کمی از رس و سایر ترکیبات مولد نرمه همراه­اند، و با شناورسازی کانی­های منگنز قابل پرعیار شدن می­شوند[۱۲].
۲-۶ روش تشویه
فرآیندهای متعارف پیرومتالورژی برای استفاده از منگنز سنگ معدن اکسید با هزینه­ های تولید بالا و انرژی مصرف، بهره­وری پایین، و آلودگی محیط زیست همراه هستند. کاهنده­های مورد استفاده برای تشویه کاهشی شامل زغال سنگ، گرافیت و یا CO ، پیریت، آمونیوم سولفیت یا کلرید آمونیوم. مشکلات اصلی این فرآیندهای هیدرومتالورژیکی پالایش منگنز از محلول لیچینگ، هزینه تولید بالا، بازده لیچینگ کم و غیره است. چنان­که، دی­اکسید منگنز خالص را می­توان توسط گوگرد در دمای کمتر از ۳۰۰-۴۰۰ درجه­ سانتی ­گراد احیا کرد. با بهره گرفتن از اسید سولفوریک به عنوان عامل لیچینگ، منگنز می ­تواند از محصولات تشویه شده باقی بماند. با این حال،MnS در طول تشویه تشکیل شده و زمانی که محصولات تشویه در محلول اسید لیچ شده؛ گازهای مضرH₂S اجتناب ناپذیر است.[۱۳]
عمل تشویه که به دنبال آن هیدرومتالورژی صورت می­گیرد، نقش مهمی را در به عمل­آوری کانسنگ منگنز کم عیار و نودل­های منگنز بستر دریا که حاوی مقادیری نیکل، کبالت و مس به صورت اکسید دارد. این اکسیدهای فلزی در نودل­ها اغلب در ساختمان شبکه­ ای از مواد معدنی آهن و منگنز رخ می­ دهند. بنابراین شکستن این شبکه­ ها توسط عمل تشویه کاهشی یا محلول­های کاهشی هیدرومتالورژی گامی مهم در بهبود بازیابی فلزات با ارزش به حساب می­آیند. روش­های پیشنهادی برای پیرومتالورژی ذوب کردن، تشویه کاهشی، سولفاتی و کلردیدی کردن است. در مقایسه با فرایند هیدرومتالورژی ترکیب پیرو-هیدرومتالورژی کارایی بازیابی بهتری را نتیجه می­دهد، اما این روش مستلزم مصرف انرژی بالایی است.
در تشویه سولفاته کردن، کانی­های منگنزدار در حضور اسید سولفوریک یا آمونیوم سولفات به کانی­های منگنزدار محلول در سولفات تبدیل می­شوند. سولفاته کردن منگنز با گاز SO₂ نیز کار شده است؛ که در این مورد گاز SO₂ دو نقش بازی می­ کند و به عنوان کاهنده و عامل سولفاته کردن عمل می­ کند. تشویه سولفاتی به دنبال لیچینگ برای بازیافت باتری­های مصرفی روی-کربن بررسی شده است که با تولید سولفات منگنز و روی همراه بوده است. فرایند شامل جدایش مکانیکی و لیچینگ اسید سولفوریک، تشویه سولفاتی در حضور اسید سولفوریک یا آمونیوم سولفات پس از لیچینگ بوده است.
ذوب یا تشویه کاهشی در دمای ۷۰۰-۹۰۰ درجه­ سانتی ­گراد و سپس به دنبال آن لیچینگ با اسید سولفوریک تا به­ حال بیشترین روش معمول در صنعت منگنز برای تولید منگنز سولفات میانی یا نهایی برای فرایند الکترووینینگ است.
واکنش کاهشی به صورت زیر است:
MnO₂ + CO/H₂ = MnO + CO₂/H₂O
MnO₂ + C = MnO + CO(CO₂)
این واکنش­ها تبدیل منگنز اکسید با ظرفیت بالا به ظرفیت پایین­تر به صورتی که در محلول اسید سولفوریک قابل حل باشند، را نشان می­دهد[۱۴].
۲-۷ روش لیچینگ
برای تهیه­ منگنز دی اکسید برای باتری­ها و منگنز فلزی از روش­ هیدرومتالورژی استفاده می­ شود[۱۲]. بهره­ گیری از روش­های مختلف هیدرومتالورژی از قبیل لیچینگ و بیولیچینگ در پرعیارسازی کانه­های منگنز کاربرد وسیعی دارند[۱۵].
فرآیندهای مستقیم لیچینگ کاهشی مختلف مورد مطالعه قرار گرفته و برای پردازش سنگ معدن منگنز کم عیار و نودل­های منگنز بستر اقیانوس­ها، از شستشو با آهن ، دی­اکسید گوگرد، پراکسید هیدروژن، اسید نیتروژن، کاهنده­های آلی و زیستی استفاده شده است. از میان این فرایندها لیچینگ با اسید ارزان سولفور دی اکسید و یا یون آهن در مقیاس پایلوت مورد توجه است.
دی­اکسید منگنز در اسید سولفوریک رقیق نامحلول است اما وقتی احیا و به MnO تبدیل شد به راحتی در H₂SO₄ حل شده و تولید MnSO₄ می­نماید.
MnO + 2H⁺ = Mn²⁺ + H₂O
از آنجایی که منگنز با الکترولیز محلول فوق بازیابی می­ شود الکترولیت بازگشتی برای لیچینگ قابل بازیابی می­باشد. البته دی­اکسید منگنز در حضور یک ماده احیا کننده مانند سولفات فرو، دی­اکسید گوگرد، زغال یا اسیداکسالیک طی مراحل اکسایش – کاهش در اسید سولفوریک رقیق حل می­ شود[۱۵].
MnO₂ + ۲Fe²⁺ + ۴H⁺= Mn²⁺ + ۲Fe³⁺ + ۲H₂O
واکنش فوق نتیجه­ اکسایش و کاهش به شرح زیر است:
اکسایش Fe²⁺= Fe³⁺ + e^-
کاهش MnO₂ + ۴H⁺ + e^- = Mn²⁺+ 2H₂O
همچنین از یون­های اکسالات و اسید سولفورو به عنوان عوامل کاهش دهنده می­توان استفاده کرد:
[C₂O₄]^2- = ۲CO₂ + ۲ e^-
SO2+ 2H₂O = H₂SO₃ + H₂O = SO₄^2- + ۴H⁺ + ۲e^-
در مرحله­ کاهش مشاهده می­ شود که یون منگنز چهار ظرفیتی در MnO₂ به یون دو ظرفیتی کاهش می­یابد:
Mn⁴⁺ + ۲e^- = Mn²⁺