天然二氧化锰焙烧产物歧化_氧化的新工艺研究
二氧化锰的还原产物-概述说明以及解释
二氧化锰的还原产物-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述二氧化锰是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用。
在许多化学反应中，二氧化锰可以作为催化剂或氧化剂，参与各种有机合成和环境净化过程。
同时，二氧化锰还具有良好的电化学活性和光催化活性，被广泛应用于电池、染料敏化太阳能电池等领域。
本文将重点研究二氧化锰的还原反应以及其还原产物的性质。
二氧化锰的还原反应是指将二氧化锰中的氧原子减少，从而产生还原产物的过程。
这些还原产物具有不同的性质，如氧化态、晶体结构等，对其进行深入研究有助于我们更好地理解和应用二氧化锰。
在本文的正文部分，我们将首先介绍二氧化锰的还原反应机理和条件。
随后，我们将对二氧化锰还原产物的性质进行探讨，包括氧化态的变化、晶体结构的变化等。
我们将结合先前的研究成果和实验数据，对这些性质进行详细的描述和分析。
最后，在结论部分，我们将对本文的研究进行总结，并展望二氧化锰还原产物研究的未来发展方向。
希望通过本文的介绍和研究，可以为二氧化锰的应用提供更多的理论和实践指导，推动相关领域的研究和发展。
1.2 文章结构文章结构:本文将按照以下顺序进行叙述: 引言、正文和结论。
在引言部分，我们将概述本文的研究对象——二氧化锰的还原产物，并介绍文章的结构和目的。
正文部分将探讨二氧化锰的还原反应以及还原产物的性质。
具体而言，我们将讨论二氧化锰在还原反应中的行为以及不同条件下产生的还原产物。
最后，在结论部分，我们将对所得到的结果进行总结，并展望未来可能的研究方向和应用前景。
通过这样的结构安排，读者将能够全面了解二氧化锰的还原反应及其产物的性质，以及这些实验结果对相关领域的意义和应用前景。
文章1.3 目的部分的内容：本文旨在探究二氧化锰的还原产物，并对其性质进行分析和研究。
通过深入了解二氧化锰的还原反应，我们可以更好地理解其在化学反应中的作用和应用。
同时，通过了解二氧化锰还原产物的性质，我们可以对其进行更精确的分类和定性分析，为相关领域的研究提供更准确的数据支持。
锰的歧化反应
锰的歧化反应
锰的歧化反应是指一种将二氧化锰转化为高价锰酸盐和亚硫酸
盐的化学反应。
这个反应是在高温和氧气气氛下进行的，通常需要使用催化剂。
在反应中，二氧化锰分解成高价锰酸盐和亚硫酸盐。
这个过程需要高温和氧气气氛的存在来促进反应的进行。
催化剂通常是一种金属催化剂，如银、钴或镍。
锰的歧化反应广泛应用于化工和制药行业中。
例如，在医药制造中，它可以用于制备高纯度的亚硫酸盐和其他化合物。
此外，它还可以用于净化水和空气中的亚硫酸盐，以及用于制备其他化学品和材料。
- 1 -。
锰粉焙烧工艺对活性二氧化锰性能的影响
样品 1 样品 2 样品 3 样品 4 样品 5 Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5
75. 9 77. 3 78. 4 78. 3 78. 7
1. 78 1. 74 1. 72 1. 73 1. 69
155
164
173
184
172
383
396
418
44. 4 43. 1 42. 7 41. 9 40. 4
1. 17 1. 08 1. 02 0. 97 0. 88
113 活性二氧化锰的生产 以上述各序号的焙烧产物为原料 ,经歧化 - 氧化 - 分离 -
水洗 - 中和 - 干燥等工艺生产活性二氧化锰 。使用的硫酸 、氯 酸钠氧化剂均为工业级 ,用量为理论量的 110 % ,中和剂为小苏 打 。控制各次试验的其它条件如反应温度 、时间基本相同 。 114 放电检测
Key words : baking ; activated chemical manganese dioxide ; battery
利用低活性的锰粉生产活性二氧化锰 (ACMD) ,并将其应 用于 C、P 型锌锰干电池 ,具有利用资源 、降低电池生产成本 、提 高电池放电性能等方面的现实意义[1～2 ] 。
MnO2 的不充分转化 ,导致活化锰的品质较差 ,活性锰的性能欠
二氧化锰 生产工艺
二氧化锰生产工艺
二氧化锰是一种常见的无机化合物，具有重要的应用价值。
以下是二氧化锰的生产工艺的一种简要介绍。
首先，二氧化锰的主要原料是锰矿石。
通常使用含锰量较高的矿石，如锰矿、金属锰渣等。
这些矿石首先需要经过破碎、磨矿等步骤进行预处理，以便于后续的矿石浸取。
其次，将经过预处理的矿石和硫酸等溶剂进行浸取，以提取出锰溶液。
这一步骤通常采用浸取罐进行，通过加热和搅拌等方式促进溶液中锰的溶解反应。
浸取的条件包括温度、浸取时间、浸取浓度等，需要根据具体的生产情况进行调整。
接着，对锰溶液进行沉淀处理，以析出锰的过量氧化物。
通常使用过氧化氢、二氧化碳等方法进行沉淀。
具体来说，将过氧化氢或二氧化碳气体通入锰溶液中，锰溶液中的锰(II)氧化成
锰(IV)的二氧化锰并沉淀下来。
沉淀后的水溶液中含有剩余的
过氧化氢或二氧化碳等。
然后，对沉淀物进行离心、过滤等步骤，以将其与水溶液分离。
得到的湿沉淀物需要经过洗涤，以除去剩余的水溶液、杂质等，提高产品的纯度。
洗涤通常使用水或稀硫酸等溶剂进行。
最后，将洗涤过的二氧化锰沉淀物送至烘干设备进行干燥，以去除其中的水分。
干燥后，二氧化锰可以得到纯净的固体产物。
值得注意的是，以上仅介绍了二氧化锰的主要生产工艺，实际
生产中可能还需要考虑其他因素，如设备的选择与调整、废水、废气的处理等，以确保生产过程的环保性和安全性。
总的来说，二氧化锰的生产工艺主要包括矿石预处理、浸取、沉淀、洗涤和干燥等步骤。
通过精细调控生产条件和处理工艺，可以获得高纯度的二氧化锰，以满足不同的应用需求。
二氧化锰
安全信息Biblioteka 安全术语风险术语S25：Avoid contact with eyes. 避免眼睛接触。
R20/22：Harmful by inhalation and if swallowed. 吸入及吞食有害。
谢谢观看
有机合成用途
二氧化锰在有机化学之中十分有用。被用于氧化物的二氧化锰的形态不一，因为二氧化锰有多个结晶形态， 化学式可以写成MnO2·x(H2O)n，其中x介乎0至0.5之间，而n可以大于0。二氧化锰可在不同pH下的高锰酸钾 （KMnO₄）和硫酸锰（MnSO₄）的反应之中产生。
其中一个二氧化锰专用的化学反应是将醇类转化为醛类。即使该醇类中有双键，也不会被二氧化锰所氧化： cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO
二氧化锰
无机化合物
01 理化性质
03 制备种类 05 注意事项
目录
02 制备方法 04 作用用途 06 安全信息
二氧化锰，是一种无机化合物，化学式为MnO2，为黑色无定形粉末或黑色斜方晶体，难溶于水、弱酸、弱碱、 硝酸、冷硫酸，加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。用于锰盐的制备，也用作氧化剂、除锈剂、催化剂。
理化性质
物理性质
化学性质
熔点：535℃ 密度：5.03g/cm3 外观：黑色无定形粉末或黑色斜方晶体 水溶性：不溶于水
酸碱性：二氧化锰是两性氧化物，它是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体，可作为干电池的去极化剂。 在实验室常利用它的氧化性，和浓HCl作用以制取氯气：
二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂。
硫酸锰
将菱锰矿粉与硫酸按质量比值1 : 1.8～1 : 2.0混合进行反应，生成硫酸锰，正常情况下使用电解槽的循环 酸，并补充部分硫酸，待pH=4时，加入少量二氧化锰粉，将溶液中Fe2+氧化成Fe3+，再加石灰乳中和至pH近中性， 加入硫化钡饱和溶液，使重金属离子生成硫化物沉淀，经过滤配制成电解液组成：MnSO4=120±20 g/L、 H2SO4=30±10 g/L，在温度93±5℃，槽电压2～3 V下，通常经20～30天电解，在阳极上沉积生成块状粗品，粗 品经剥离、粉碎、用水多次漂洗，并加入碳酸氢钠中和至pH=5～7，再经过滤、干燥、粉碎，制得电解二氧化锰 产品。
二氧化锰催化氧化甲醛的研究进展
二氧化锰催化氧化甲醛的研究进展发布时间：2022-06-15T07:58:50.865Z 来源：《科学与技术》2022年2月4期作者：顾辉子[导读] 随着人们在室内停留时间的增加，室内甲醛污染逐渐成为一个对人体健康很重要的影响因素顾辉子浙江新火原新材料科技有限公司浙江绍兴 312030摘要：随着人们在室内停留时间的增加，室内甲醛污染逐渐成为一个对人体健康很重要的影响因素。
二氧化锰因其高催化活性、热稳定性、原材料易得、成本低、晶型丰富，引起了很大的关注。
本综述总结了近几年以二氧化锰为主的催化材料在甲醛催化氧化上的应用，特别是甲醛低温催化领域的研究进展。
介绍了二氧化锰的晶型、形貌对催化性能的影响并对甲醛催化机理进行分析。
关键词：氧化锰；催化氧化；甲醛；室内污染随着社会的发展，居民生活水平的提高，人们在室内活动时间明显增加。
城市大环境的空气污染导致部分地区室外环境也不理想，因此室内外环境的交换频率也逐渐降低。
而室内装饰、家具、人体本身，办公用品等各种生活用品，都在不断的产生各种室内空气污染物。
在这些污染物种，VOC因其特有的难闻、刺激性的气味和致癌性正受到日益广泛的关注。
其中，甲醛释放周期长，难彻底清除成为最受关注的室内大气污染物之一。
2004年，IARC将甲醛认定为致癌物质[3]。
2000年，WHO将室内甲醛浓度限定在0.1mg/m3。
因此，提高室内空气质量并发展室内甲醛处理技术是十分必要。
控制甲醛的策略主要有三方面，源头控制，通风和末端治理。
源头控制可以减少甲醛的释放，比如控制建筑板材中含醛胶水的用量。
尿醛树脂作为主要的粘结剂用在板材中，将在几个月甚至几年的时间内持续释放甲醛。
加强通风被证明是非常有效的手段，而且是必要手段。
但是如果室外环境欠佳，通风会带来PM2.5和臭氧的污染[4]。
末端治理包括吸附，光催化氧化，等离子催化，和热催化或室温催化。
物理吸附比如活性炭吸附的有效性局限于他的吸附能力。
另外，吸附饱和后的材料会脱附，引起二次污染[5]。
歧化反应合成mno2纳米片
歧化反应合成mno2纳米片
歧化反应合成MnO2纳米片。
纳米材料在当今科学研究和工业应用中扮演着重要的角色。
MnO2纳米片作为一种重要的纳米材料，具有很多潜在的应用价值，
比如在储能、催化和传感等领域。
歧化反应合成MnO2纳米片是一种
常见的制备方法，本文将介绍该方法的原理和应用。
首先，让我们了解一下歧化反应。
歧化反应是指一种化学反应，其中一个分子中的两个相同的官能团（通常是羟基）结合成为一个
分子，而另一个分子中的一个官能团氧化为一个羰基。
在合成MnO2
纳米片的过程中，歧化反应通常发生在含有Mn2+离子的溶液中，通
过加入氧化剂（如过氧化氢）来催化Mn2+离子的氧化反应，生成MnO2纳米片。
其次，MnO2纳米片具有许多优异的性质，比如高比表面积、优
良的电化学性能和催化活性等。
这些性质使得MnO2纳米片在超级电
容器、锂离子电池和催化剂等领域有着广泛的应用前景。
通过控制
歧化反应的条件，可以调控MnO2纳米片的形貌和结构，进而优化其
性能，满足不同应用的需求。
总之，歧化反应合成MnO2纳米片是一种简单有效的制备方法，可以获得具有优异性能的纳米材料。
随着纳米技术的不断发展，相信MnO2纳米片在能源存储和转换、环境保护和化学催化等领域将会有更广泛的应用。
希望本文能够为相关领域的研究者提供一些参考和启发。
探究实验设计之二氧化锰的催化作用
探究实验设计之二氧化锰的催化作用1．化学反应原理：过氧化氢不稳定，在常温下就能缓慢分解放出氧气。
但速度较慢，不易察觉。
在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后，能立即有氧气迅速放出。
在此反应中，二氧化锰是催化剂，能加速该反应的发生。
2．实验仪器：试管、酒精灯、药匙（或纸槽）、木条等。
实验药品：5%的过氧化氢溶液、二氧化锰等。
3．探究方案：⑴在试管中加入约5 mL 5%的过氧化氢溶液，将一根较长的带火星木条伸入试管内试验，木条不复燃，证明无氧气放出。
（准确地说，是放出氧气速度慢。
）如图7-1。
⑵将上述过氧化氢溶液在酒精灯上微加热一会，再用带火星的木条试验，木条复燃。
说明加热可加速过氧化氢的分解，同时也说明，过氧化氢本身可以分解，以此说明催化剂不能改变反应的方向。
如图7-2。
⑶另取一支试管，在其中加入约5 mL 5%的过氧化氢溶液，用带火星的木条试验不复燃后，立即加入少量的二氧化锰粉末。
再用带火星的木条试验，木条复燃。
证明二氧化能加速过氧化氢的分解速率。
如图7 -3。
4．探究评价：该实验先由常温下过氧化氢溶液不能使带火星木条复燃，说明常温下过氧化氢溶液不能放出氧气（准确地说，是放出氧气速率低，不足以使带火星的木条复燃。
）再由加热过氧化氢溶液，使带火星木条复燃，说明过氧化氢本身能放出氧气。
为讲清催化剂的作用，此实验不能忽视。
再从常温下加二氧化锰，有氧气快速放出说明二氧化锰能加速该反应。
是该反应的催化剂。
使该实验也存在某些缺点，一是需要的时间比较长，二是没能检测反应后二氧化锰的质量和化学性质不变。
5．资源开发：⑴在带凸起的双叉试管中，一边加入约1 g的二氧化锰，试管口稍倾斜向上固定在铁架台上，小心加入5 mL 5%的过氧化氢溶液。
如图7-4所示。
先用带火星的木条试验，木条不复燃，证明无氧气放出。
小心扭动又叉试管，使过氧化氢溶液倾入另一管中，再用带火星木条试验，木条立即复燃，并产生明亮的白色火焰。
证明有氧气放出。
锰的化合物有哪些
.锰的化合物有哪些锰的化合物主要有氧化物、氢氧化物、锰盐等三大类。
一、锰的氧化物锰的氧化物主要有一氧化锰(MnO)、二氧化锰(MnO2)、三氧化二锰(Mn203)、四氧化三锰(Mn3O4)、亚锰酸酐(Mn2O5)、锰酸酐(Mn03)和高锰酐(Mn2O7).Mn2O5和MnO3不可以以游离状态存在，只好以亚锰基和锰酸基形式存在。
自然界中最常有的锰的氧化物有软锰矿(MnO2)、硬锰矿(mMnO·MnO2·nH20)、偏锰酸矿(MnO2·nH2O)、水锰矿[MnO2·Mn(OH)2]、褐锰矿(Mn203)、黑锰矿等。
含锰天然氧化物见表1。
表1含锰天然氧化物矿物化学式密度软锰矿和黝锰矿、拉锰MnO(β和γ)～2矿偏锰矿MnO2·nH2O～褐锰矿Mn2O3～水锰矿和锰榍石MnO·nHO～232方锰矿MnO～片水猛矿MnO·H2O黑锰矿MnO～34水黑锰矿Mn3O4·nH2O方锰铁矿(Mn·Fe)2O3硬锰矿xRO·yMnO2·zH2O～R-Mn,K,Ca,Mg等MnO,Mn203,Mn304,MnO2等不溶于水，锰的各样氧化态，随氧化价的高升，碱性减弱，酸性加强，廉价的MnO,Mn2O3属碱性;4价的MnO2属中性;高价的MnO3,Mn207为酸性。
(一)一氧化锰一氧化锰又称为氧化亚锰(MnO),分子量70.94,呈草绿色或灰绿色粉末，.'.为碱性氧化物，在空气中易氧化，在大气中加热至不一样温度时能够生成Mn304,Mn203,MnO2.常温下不溶于水，易溶于酸而生成玫瑰色的二价锰盐。
结晶水2+[Mn(H20)2+合物和Mn盐溶液的玫瑰色是因为存在6]离子的缘由。
MnO密度为3,硬度为5~6,熔点1784℃.Mn0主要用于生产硫酸锰，因为生产硫酸锰的主要原料是软锰矿(Mn02),MnO2不溶于稀酸，一定早先复原成MnO。
锰阳极泥焙烧酸浸氧化法制备化学二氧化锰
我 国是世 界上 主要 锰 资源 国和产 锰 国之 一 ， 矿储 量 居世界 前列 ＿． 锰 １ 电解 锰 工业 发展 ４ ］ ０多年 来 ， 电解
维普资讯
１８ ０
吉首大学学报 （ 自然科学版 ） 分 比含 量
第 ２ 卷 ８
１３工 艺路线 设计 ．
将 电解锰 阳极 泥烘 干 ， 控制温 度焙烧 一定 时 间 ， 将 焙烧 后 的 固体 移 人烧 杯 ， 不 同浓度 的 Ｈ ｓ ４ 再 用 ２Ｏ 酸
摘
４６０ ） １００
要 ： 电解锰 阳极泥的化学成分进行 了分析 ， 出了焙烧 一酸浸 一氧化 法处理 电解锰 阳极 泥 回收 制备 化 学二 氧化 对 提
锰方法 ， 并对反应过程相 关的影响 因素进行 了研 究． 优化组合 实验表 明， 制备 得到的是 以 一Ｍ Ｉ 为主的二氧化锰 ， ｎ２ ） 转化 率
１ 实验 部 分
１ １实验 仪器 和药 品 ．
１１１ ．． 实验仪器 循环水式多用真空泵 ， 郑州长城特科工贸有 限公司出品； 马沸炉， 天津泰斯特仪器公 司 出品 ； 热式 恒温磁 力搅 拌器 ， 江省 乐清 市乐 成 电器 厂 出品 ． 集 浙
１１２实验 材料 和 药 品 ．．
１２原 料性质 分析 ．
浸一定时间， 然后分批次加入一定量浓度 １ ｏ Ｌ的 Ｎ Ｃ０ 进行氧化 ， Ｌ ｍ ／ ａｌ３ 过滤烘干得到初级二氧化锰 ． 具体
二氧化锰的制备反应研究
二氧化锰的制备反应研究CMD 主要生产方法：1)碳酸锰热分解法碳酸锰热分解法是将碳酸锰经过焙烧，使其热解氧化生成二氧化锰的方法。
而碳酸锰的制取方法多种多样，实用的生产方法主要有硫酸锰与碳酸盐反应法、硫酸锰与氨及二氧化碳反应法、一氧化锰与氨基甲酸铵反应法、硝酸锰与碳酸盐反应法、氯化锰与碳酸盐反应法等。
碳酸锰热分解制备二氧化锰的主要反应:2MnCO3+ O2=2MnO2+ 2CO2 2）硝酸锰的热分解法硝酸锰的热分解法是将硝酸锰置于一密闭的电炉装置中，通过控制不同的反应条件和反应温度，可以得到不同晶型的二氧化锰。
硝酸锰热分解法生产化学二氧化锰的优势在于产品质量较高，可用于电池的生产及化学工业的催化剂等。
但生产过程中要用到硝酸，不仅生产成本较高，且对设备的防腐要求较高，分解过程产生的气体对人体和环境有害。
3）氢氧化锰氧化法氢氧化锰可以直接氧化制备化学二氧化锰。
用空气或氧气直接将碱性介质中的氢氧化锰氧化为一种中间产物，然后再用强氧化剂经深度氧化或加酸处理制得二氧化锰; 或者用强氧化剂氯气、锰酸盐等将氢氧化锰氧化为二氧化锰。
氢氧化锰一般以二价锰盐(硫酸锰、硝酸锰、氯化锰等) 为原料，通过氨气、氨水、石灰乳、碱金属氢氧化物等中和后制备。
氢氧化锰氧化法的优点是反应温度较低，反应时间短，化学二氧化锰的品质优良，但成本较碳酸锰热分解法高。
4) 硫酸锰氧化法由硫酸锰直接氧化制备化学二氧化锰的研究相当活跃。
直接氧化法是将硫酸锰在一定条件下与氧化剂(氯气、氧气或空气、高锰酸盐、过硫酸铵、次氯酸或其盐、氯酸盐等) 反应，使其直接氧化为二氧化锰。
CMD 的改性研究：1)初级MnO2重质化处理用化学法制备出具有较大振实密度的MnO2粉末，称为重质化学MnO2。
主要用途是在干电池中作为极化剂。
目前，用化学法制备的MnO2由于受方法的影响，一般产品的粒度较小、堆积疏松，体积容量比较小，不能符合电池的要求，因此，必须进行重质化处理。
化学二氧化锰制备中粗二氧化锰的氧化研究
２． ／ｃ ０ ｇ ｍ 。
关 键 词 ： 学 二 氧 化 锰 ； 二 氧化 锰 ； 酸 钠 化 粗 氯 中 图分 类 号 ：Ｑ ３ ．２ Ｔ １７ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ４ ９ Ｉ ００ ０ ０ ２ ０ １ ６— ９０ ２ １ ） １— ００— ２ ０
Ｓｔ ｙ ｏｎ ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｅ ｍａ ａ ｓ ｉ ｘ ｄ ｎ ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｏ ｈｅ ｃ ｌｍ ａ ｇ ｅ ｅ ｄ ｏ ｉ ｕｄ ｘ ｄ ｔｏ ｆｃ ｕｄ ｎｇ ｎｅ ｅ ｄ ｏ ｉ ｅ ｉ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｆｃ ｍｉａ ｎ ａｎ ｓ ｉ ｘ ｄｅ
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化学二氧化锰研究进
化学二氧化锰研究进展彭爱国，贺周初，肖伟，丁雄磊，庄新娟(湖南化工研究院，湖南长沙410007)摘要：综述了化学二氧化锰制备、应用等方面的研究发展和现状，介绍了几种常用的制备方法，碳酸锰热分解法、硝酸锰热分解法、溶液氧化还原法以及纳米二氧化锰制备，并分析了这些制备方法的优缺点，目前化学二氧化锰的主要工业生产方法是碳酸锰热分解法、硝酸锰热分解法和硫酸锰-高锰酸钾氧化还原法。
关键词：化学二氧化锰；制备方法；研究进展中图分类号：O614.711Research progress of chemical manganese dioxidePeng Aiguo，He Zhouchu，Xiao Wei，Ding Xionglei，Zhuang Xinjuan(Hu’nan Research Institute of Chemical lndustry，Changsha 410007，China )Abstract：Preparing methods and research status of chemical manganese dioxide at home and abroad were reviewed．Some preparing methods，such as manganese carbonate thermal decomposition method，manganese nitrate thermal deeomposition method，manganese hydroxide oxidation method，manganese sulfate oxidation method，and perm anganate reduction method，were introduced．Then，advantages and disadvantages of these preparing methods were analyzed．At present，the main producing methods of chemical manganese dioxide are manganese carbonate thermal decomposition method and manganese nitrate thermal decomposition method．Key words：chemical manganese dioxide；preparing methods；research progres1、前言化学二氧化锰（Chemical Manganese Dioxide，简称CMD）是指采用化学方法合成的二氧化锰，是一种性能优良、环境友好、科技含量较高的无机功能材料。
矿化二氧化锰-概述说明以及解释
矿化二氧化锰-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：矿化二氧化锰是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用领域。
它是一种黑色粉末状物质，具有良好的导电性和化学稳定性。
二氧化锰在电池、催化剂、陶瓷、涂料、玻璃等行业中起着重要作用。
本文将探讨二氧化锰的性质、用途以及生产方法，旨在深入了解这一化合物并展望其未来发展前景。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
- 引言部分将对矿化二氧化锰进行概述，介绍文章的结构和目的。
- 正文部分将详细介绍二氧化锰的性质、用途和生产方法。
- 结论部分将总结二氧化锰的重要性，展望其发展前景，并做出结论。
通过这三个部分的阐述，读者将能够全面了解矿化二氧化锰的相关知识和意义，为进一步研究和应用提供参考。
1.3 目的：本文旨在全面介绍矿化二氧化锰的性质、用途以及生产方法，希望读者能够深入了解该化合物的重要性和广泛应用领域。
通过本文的阐述，读者可以更好地认识二氧化锰在工业生产、环保和新能源领域的作用，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
同时，文章也对二氧化锰的未来发展前景进行展望，探讨其在材料科学、能源储备等领域的潜在应用价值，以期为读者带来新的启发和思考。
2.正文2.1 二氧化锰的性质二氧化锰是一种黑色固体，具有极强的氧化性。
它的化学式为MnO2，分子量为86.94 g/mol。
在常温下，二氧化锰是无臭无味的，但具有微弱金属味。
其密度为5.03 g/cm³，熔点达535C，沸点为770C。
二氧化锰在大气中相对稳定，但会与强酸、强碱等物质发生化学反应。
二氧化锰是一种良好的氧化剂，可氧化许多金属和有机物，例如氨基酸、醇类等。
在化学反应中，二氧化锰可以将自身还原为锰(II)离子或其他化合物。
二氧化锰还具有较好的导电性能，广泛应用于电池、电解电容器等领域。
此外，二氧化锰还具有催化作用，可促进许多重要化学反应的进行，如有机合成、氧化反应等。
它的独特性质使其在工业生产和科学研究中发挥着重要作用。
天然二氧化锰焙烧产物歧化_氧化的新工艺研究
3 歧化液中 Mn2 + 的氧化
由歧化反应可知 ,NMD 焙烧产物中的锰经歧化后 只有一半转化成二氧化锰 ,它和其它杂质一道成为产 品 ,而另一半则生成了硫酸锰而进入溶液 。为了提高 锰回收率以及产品的电化学性能和视密度 ,必须对这 部分 Mn2 + 进行氧化回收 。 311 硫酸用量对 Mn2 + 氧化效果的影响
表 4 分步氧化法实验结果
反应时间/ h 氯酸钠用量/ (mol·L - 1) 溶液中 c (Mn2 + ) / (mol·L - 1)
6
0. 736
0. 186
9
0. 736
0. 183
6
0. 98
0. 179
9
0. 98
0.一级产品放电性能比较
样 品 EMD 一级品
反应时间/ h 氯酸钠用量/ (mol·L - 1) 溶液中 c (Mn2 + ) / (mol·L - 1)
8
1. 1
0. 41
10
1. 1
0. 40
12
1. 1
0. 35
313 氧化方式对 Mn2 + 氧化效果的影响 在对歧化液中 Mn2 + 的氧化进行理论分析的基础
上 ,对氧化方式进行了改进 ,确定了分步氧化法 ,实验 结果见表 4 。
的性能造成影响 。
当 H2SO4 用量较大时 ,由于歧化反应是一个可逆
反应 :
2Mn3+ + 2H2O
MnO2 + Mn2+ + 4H+ (8)
所以 ,在强酸性溶液中 ,Mn3 + 稳定性增强 ,反应向负反
新型氧化焙烧提取钼技术在某低品位钼精矿中应用
新型氧化焙烧提取钼技术在某低品位钼精矿中应用新型氧化焙烧提取钼技术在低品位钼精矿中的应用钼是一种重要的金属元素，广泛应用于钢铁、合金、化工等领域。
然而，低品位钼精矿中含有较低的钼品位，传统的提取钼技术效率低、成本高，难以满足市场需求。
近年来，新型的氧化焙烧提取钼技术在低品位钼精矿中得到了广泛应用，其具有工艺简单、成本低、环境友好等优点，极大地提高了钼的提取率和纯度。
本文将对新型氧化焙烧提取钼技术在低品位钼精矿中的应用进行探讨。
新型氧化焙烧提取钼技术是将低品位钼精矿进行氧化焙烧处理，通过氧化反应将钼与其他杂质分离出来。
相较于传统的湿法提取技术，氧化焙烧技术无需使用大量的化学试剂，不仅减少了环境污染，还节省了成本。
此外，氧化焙烧技术还能有效地降低硫矿的含量，降低了后续提取钼的难度。
在新型氧化焙烧技术中，氧化反应是关键环节。
通过控制温度和气氛，将低品位钼精矿中的硫化物转化为氧化物。
在焙烧过程中，通过适当的氧化剂和还原剂的添加，可以实现钼的氧化和还原反应，进一步提高钼的提取率和提纯度。
此外，氧化焙烧技术还可以通过添加一些辅助剂，如析氮剂、活化剂等，进一步促进钼的提取反应。
新型氧化焙烧提取钼技术在低品位钼精矿中的应用具有显著的经济效益。
传统的湿法提取技术需要大量的化学试剂和设备投入，成本较高。
而氧化焙烧技术仅需要简单的氧化炉和辅助设备，投资成本低，且可以利用废气余热进行能源回收，降低能源消耗。
此外，新型氧化焙烧技术可以提高钼的提取率和纯度，减少了后续的冶炼和精炼过程，节约了时间和成本。
此外，新型氧化焙烧提取钼技术还具有较高的环境友好性。
传统的湿法提取技术需要大量的化学试剂，会产生大量的废水和废气，对环境造成较大的污染。
而氧化焙烧技术无需使用大量的化学试剂，只需通过控制温度和气氛进行氧化反应，减少了废水和废气的排放。
此外，焙烧过程中产生的废气可以进行处理和回收利用，进一步减少环境污染。
总之，新型的氧化焙烧提取钼技术在低品位钼精矿中的应用具有广阔的前景。
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介质在经济上不合理 ;同时 HNO3 易挥发 ,生产上难操
作。
3) H2SO4 作为歧化介质 ,所得产品放电性能好[6] , 且其价格便宜 ,沸点高 ,易操作 ,所以 H2SO4 是适宜的 歧化介质 。
用 H2SO4 处理 NMD 焙烧产物时 ,首先是焙烧产物 中的 Mn2O3 被酸溶出并产生 Mn3 + ,其反应为 :
① 收稿日期 : 2000201225 第一作者 男 教授
44
矿 冶 工 程
第 20 卷
Mn2O3 + 6H+
2Mn3+ + 3H2O
(4)
溶出的 Mn3 + 不能稳定存在 ,迅速歧化成 MnO2 :
2Mn3+ + 2H2O
MnO2 + Mn2+ + 4H+ (5)
其总反应为 :
应时间的延长 ,MnO2 的转化率有较大幅度的提高 ,当 反应时间为 100 min 时 ,MnO2 的转化率达到 99 %。若 延长反应时间 ,转化率增长速度减缓 。在二氧化锰浓 度不发生变化的感应期 (初期) ,晶核形成并长大至临
表 2 硫酸用量对氧化效果的影响
H2SO4 用量/ (mol·L - 1) 1. 84
表 4 分步氧化法实验结果
反应时间/ h 氯酸钠用量/ (mol·L - 1) 溶液中 c (Mn2 + ) / (mol·L - 1)
6
0. 736
0. 186
9
0. 736
0. 183
6
0. 98
0. 179
9
0. 98
0. 175
表 5 AMD 产品和 EMD 一级产品放电性能比较
样 品 EMD 一级品
2) 氯酸钠氧化歧化液中 Mn2 + 的过程中 ,采用一 次氧化工艺时 ,增加氧化剂用量和延长反应时间对 Mn2 + 氧化效果影响不大 ,增加酸用量会影响最终产品 的电化学性能 。采用分步氧化新工艺 ,能明显提高氧 化效果 ,从而提高产品视密度和产品放电性能 。
211 酸介质的选择 常用的酸介质有三种 ,即 : HCl 、HNO3 和 H2SO4 。 1) 选用 HCl 作介质时可能会发生如下反应[3] :
Mn2O3 + 6HCl
MnCl2 + MnCl4 + 3H2O (1)
Mn2O3 + 6HCl
2MnCl2 + 3H2O + Cl2 ↑ (2)
其中反应 (1) 生成的 Mn4 + 会稳定的存在于溶液
99 %以上 。
当 H2SO4 用量不足时 ,一方面会使歧化作用不完 全 ,使 MnO2 的转化 率 降 低 ; 另 一 方 面 , 歧 化 生 成 的 MnO2 易于吸附 Mn2 + ,发生如下反应 :
Mn2+ + MnO2 + 2H2O
2MnOOH + 2H+ (7)
水锰石的生成 ,降低了 MnO2 的转化率 ,并对产品
中 ,而反应 (2) 是一个氧化还原反应 ,反应中会有 Cl2
放出 。因此就这两个反应来看 ,选用盐酸作为介质 ,不
仅不能使 Mn2O3 转化成 MnO2 ,而且会降低 MnO2 转化
率 ,同时造成环境污染 。
2) 选用 HNO3 作介质 ,由于其有强氧化性 ,歧化后
生成的硝酸锰会发生如下反应 :
Mn (NO3) 2
这说明采用氯酸钠以常规方式氧化歧化液中 Mn2 + 的
效果不佳 。
由表 4 可以看出 ,分步氧化法对 Mn2 + 的氧化效果 十分明显 。这是因为一些金属离子在溶液中能促使氯 酸钠分解[4] 。由于锰矿石中不可避免地带入其它金属 离子 ,故加入的氯酸钠部分被分解 ,没有被有效利用 。 在分步氧化新工艺中 ,经初级氧化反应生成的 Mn2 + 对 溶液中的 Mn2 + 氧化有催化作用 ,可加快吸附于其上的 Mn2 + 的氧化速度 。因而采用分步氧化的新工艺可降 低溶液中残余的 Mn2 + 的含量 。
2Ω 连放时间/ min
≥170
放 电 时 间
3. 9Ω 连放时间/ 3. 9Ω 间放时间/
min
min
≥400
≥730
AMD 产品
204
460
720
4 结 论
1) H2SO4 作为 NMD 焙烧产物的歧化介质是合适 的 。其适宜工艺条件为 : 温度为 95 ℃, H2SO4 用量为 1184 mol/ L ,液固比为 3∶1 ,歧化反应时间为 100 min 。
溶液中 c (Mn2 + ) / (mol·L - 1) 0. 414
2. 14
0. 42
2. 44
0. 43
由表 2 可以看出 ,当酸用量大于 NMD 焙烧产物歧 化所需酸量时 ,氧化效果变差 ,这可由下面的反应得以 证明 :
5MnSO4 + 2NaClO3 + 4H2O
第3期
张清岑等 : 天然二氧化锰焙烧产物歧化 、氧化的新工艺研究
MnO2 + 2NO2
(3)
在硝酸溶液中 ,Mn3 + 会完全转化成 MoO2 ,其转化
率可达到 100 % ,仅仅从这个角度考虑 ,用硝酸作为歧
化介质是比较合适的 。但是 ,大量研究表明[4 ,5] ,用硝
酸直接氧化所得到的 MnO2 ,其活性远远小于由 Mn2 +
氧化而得到的 MnO2 ;另外 ,硝酸价格昂贵 ,用它作歧化
1 实验原料和研究方法
111 实验原料 实验所用原料为广西某锰矿经过磁选而得到的氧
化锰精矿 。该精矿粒度较粗 ,小于 0115 mm 的粒级含 量约占 90 %。其主要化学成分如表 1 所示 。
表 1 实验原料的主要化学组成 (质量分数/ %)
Mn 44. 93
MnO2 63. 95
Fe 7. 19
另外 ,采用分步氧化 Mn2 + ,不仅使溶液中 Mn2 + 的 氧化效果大大提高 , 而且还使产品的视密度由 1152 g/ cm3提高到 1184 g/ cm3 。其主要原因是通过氧化剂 浓度的改变 ,协调了结晶过程中的成核速度和晶体长 大速度之间的关系 ,得到了粒度适中的 MnO2 晶体 。 在分步氧化中 ,发生初级氧化反应时 ,Mn2 + 和氧化剂 均有较高的浓度 ,晶体成核速度快 ,成核数量多 。初级 氧化产品其实是氧化结晶的晶种 ,后续氧化结晶产生 的 MnO2 主要在晶种的表面生长和长大 ,晶体粒度变 大 ,使产品的视密度提高 。
SiO2 9. 19
Al2O3 3. 72
H2O 2. 00
Ca 0. 10
Mg 0. 07
NMD 经一定工艺条件焙烧后 ,其 MnO2 经氧化而 成为 Mn2O3 ,故 NMD 焙烧产物中的 Mn 的氧化物主要 为 Mn2O3 。 112 实验方法
称算好一定量的酸 ,并和一定量的水在烧杯中缓 慢混合 ,然后在控温炉上加热 。当温度升至 95 ℃时 , 将称量好的 NMD 焙烧产物加入到烧杯中继续加热并 开始计时 。每隔一定时间取出一定量的溶液 ,过滤后 化验滤液锰浓度 ,经计算确定 MnO2 的转化率 。
图 2 反应时间对歧化作用的影响
3 歧化液中 Mn2 + 的氧化
由歧化反应可知 ,NMD 焙烧产物中的锰经歧化后 只有一半转化成二氧化锰 ,它和其它杂质一道成为产 品 ,而另一半则生成了硫酸锰而进入溶液 。为了提高 锰回收率以及产品的电化学性能和视密度 ,必须对这 部分 Mn2 + 进行氧化回收 。 311 硫酸用量对 Mn2 + 氧化效果的影响
着氯酸钠用量的增加 ,氧化效果略有提高 。另外 ,随着
氧化时间的延长 ,氧化效果有增强的趋势 。但是 ,当氧
化时间延长到 8 h 之后 ,溶液中 Mn2 + 仍有 014 mol/ L
以上 。若将氯酸钠用量增加到 111 mol/ L ,反应时间延
长至 12 h ,溶液中 Mn2 + 仍大于 0135 mol/ L (见表 3) 。
摘 要 : 观察了酸介质 、酸用量和反应时间对天然二氧化锰焙烧产物的歧化作用的影响 ,分析了硫酸用量和 氯酸钠用量对歧化液中 Mn2 + 的氧化效果 ,提出了分步氧化歧化液中 Mn2 + 的新工艺 。 关键词 : NMD 焙烧产物 ; 歧化 ; 氧化
近年来 ,我国电池工业发展迅速 ,其中 70 %左右 为锰锌干电池 。干电池性能在很大程度上取决于所用 二氧化锰的质量 。电池用二氧化锰的来源主要有 3 种 :电解二氧化锰 ( EMD) 、化学二氧化锰 ( CMD) 、活性 二氧化锰 (AMD) 。EMD 和 CMD 都是优质的电池原 料 ,但同时都存在着生产工艺复杂 、生产成本高 、投资 大 、环境污染严重等问题 。随着我国电池工业迅猛发 展 ,优质 EMD 和 CMD 供不应求 ,为了寻找价廉质优的 锰锌干电池原料 ,同时也为我国储藏丰富的低品位氧 化锰矿的利用开发一条新的途径 ,作者进行了利用品 位较低的天然二氧化锰 (NMD) 制备视密度大 、放电性 能优良的 AMD 的工nO2 + Mn2+ + H2O (6)
212 硫酸用量对歧化作用的影响
硫酸用量对歧化作用的影响如图 1 所示 。随硫酸
用量 的 增 加 , MnO2 的 转 化 率 增 加 , 当 H2SO4 用 量 为 1184 mol/ L 、反 应 时 间 为 100 min 时 , 转 化 率 可 达 到
的性能造成影响 。
当 H2SO4 用量较大时 ,由于歧化反应是一个可逆
反应 :
2Mn3+ + 2H2O