高纯硫酸锰制备球形四氧化三锰的研究

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由硫酸锰制备高纯四氧化三锰的研究

由硫酸锰制备高纯四氧化三锰的研究朱伟长;吴小俊;高孝钱;刘欣;汪敏;吴鹏【摘要】以MnSO4为原料、氨水为沉淀剂、空气为氧化剂,制备高纯Mn3O4.研究溶液pH值、反应温度以及催化剂对产物中Mn离子沉淀率和Mn含量的影响.结果表明:沉淀终点pH值为9.5时,Mn离子的沉淀率最大,达75.3％；当使用催化剂NH4Cl、控制氧化温度为40℃时,获得产物的Mn质量分数为71.5％、粒径小于200 nm,为高纯Mn3O4.【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(030)002【总页数】4页(P138-141)【关键词】四氧化三锰;硫酸锰;氧化法;高纯度【作者】朱伟长;吴小俊;高孝钱;刘欣;汪敏;吴鹏【作者单位】安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002【正文语种】中文【中图分类】TF111.31四氧化三锰是生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料[1]。

近年来，随着电子产品朝着小型化、轻薄化方向的发展，四氧化三锰的需求量不断增长、品级要求不断提高。

国内外制备四氧化三锰的方法从工艺特点和反应性质大致可分成4类，即焙烧法、还原法、氧化法和电解法[2]。

目前四氧化三锰的生产主要采用金属锰法，以电解金属锰片为原料，粉碎球磨后于水溶液中通气氧化制备四氧化三锰。

由于电解金属锰价格不断上涨，该法已几乎没有利润空间[3-5]，而且采用此方法制得的产品比表面积低、粒度分布宽，不能用来生产高导磁率锰锌铁氧体。

因此研究采用低廉的硫酸锰为原料，通过水溶液氧化法制备四氧化三锰有重要的现实意义[6]。

与传统的以电解锰为原料制备四氧化三锰的方法相比，用硫酸锰直接制备四氧化三锰的方法省去了复杂的电解工艺，原料节省1 500～2 000元/t[7]，但该方法的难点在于所得产品中硫(SO3)含量高、锰(Mn)含量低[8]。

硫酸锰在氨性介质中制备四氧化三锰的研究

第 27 卷第 4 期 2009 年 11 月
研究论文
中国锰业 CHINA′S MAN GAN ESE INDU STR Y
Vo1127 №4 November 2009
硫酸锰在氨性介质中制备四氧化三锰的研究
邹兴 ,朱鸿民
(北京科技大学冶金与生态工程学院 ,北京 100083)
摘要 :研究了硫酸锰溶液在氨性介质中锰离子水解沉淀的机理和锰离子的沉淀率 ,还研究了硫酸锰水解产物的氧化。结果表明 :硫酸锰溶液的水解产物是氢氧化锰和碱式硫酸锰的混合物 ,混合物中的氢氧化锰优先于碱式硫酸锰氧化 ,氧化产物四氧化三锰硫含量偏高是碱式硫酸锰很难被完全氧化所致。温度为 30 ℃和 p H 为 1014 时 ,锰离子的沉淀率仅为 8713 % ,锰离子与氨发生络合反应是造成其沉淀率小的主要原因。关键词 :硫酸锰 ;四氧化三锰 ;锰水解机理中图分类号 : TF803124 文献标识码 :A 文章编号 :1002 - 4336 (2009) 04 - 0004 - 03
3 结论
1) 硫酸锰在氨性介质中的水解产物为氢氧化锰和碱式硫酸锰。
2) 温度为 30 ℃时 , 控制反应终点的 p H 值为 1014 ,锰离子水解沉淀率为 8713 %。
3) 氢氧化锰比碱式硫酸锰更容易被空气氧化 , 氧化产物 Mn3O4 中硫含量高是碱式硫酸锰难彻底氧化以及其被 Mn3O4 包裹等原因所造成。
[ 6 ] 邹兴 ,孙宁磊 ,方克明 1 用硫酸锰溶液不经电解直接制备四氧化三锰的过程中除硫的研究[J ]1 中国稀土学报 ,2004 ,22 :469 - 4711
[ 7 ] Michael Bellas ,William Leslie Seddon1preparation of trimanganese tetroxide[ P ]1 GB Patent :1374975 ,1974 - 11 - 201

硫酸锰为原料沉淀-氧化法制备四氧化三锰的研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｇａｎｅｓｅｏｘｉｄｅ（Ｍｎ３０４）ｐｏｗｄｅｒｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ — ｏｘｉｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅａｎｄ
ＨｅＪｉａ，ＺｈａｎｇＺｈａｏ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｗｅｍｉ￣，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：ＴＱ１３７．１２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６ — ４９９０（２０１４）０３ — ００４５ — ０５
ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＭｎ３０４ｐｏｗｄｅｒｆｒｏｍｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅｂｙｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ — ｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ
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用硫酸锰制备高纯四氧化三锰研究

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２１０２年第１期（第１９期）总４
大众科技
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Ｎｏ．２２１，０１

硫酸锰直接制备四氧化三锰的研究

ｌｓｈｎ１ｍ．ｅｓｔａＫｅｗｏｄＭｎＯ４；ＤｉｅｔＯｘｄｔｏｙｒｓ：Ｓｒｃｉａｉｎ；Ｍｎ３０４
Ｍｎ０，是锰的稳定氧化物之一… ，广泛应用被于催化、性材料、磁电化学以及空气净化等领域Ｊ。例如，甲醇和一氧化碳氧化反应的常用催Ｍｎ０是化剂，是硝基苯选择还原反应和有机化合物在３３７
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总第４６期６２０年２月第２期０８
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用硫酸锰溶液直接制备四氧化三锰反应机理的研究

ＣｅＤｓｅｇｏＸｎＨｕａｈｎｈｎＺｕｇｏＬｕｎｅｉｉｊ
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从硫酸锰溶液制备四氧化三锰反应机理的研究

从硫酸锰溶液制备四氧化三锰反应机理的研究作者：何佳张昭李向锋来源：《中国科技博览》2016年第08期[摘要]以硫酸锰、氨水为原料，空气为氧化剂，通过热力学计算和分析，采用XRD，红外测试技术表征产物，探讨从二价锰氧化生成四氧化三锰的工艺条件和机理。

研究结果；显示Mn（OH）2比Mn2+更容易氧化，但完全脱水生成Mn3O4不容易，MnOOH是一个较稳定的中间化合物，但不容易通过XRD和红外谱图检测到。

[关键词]硫酸锰；四氧化三锰；热力学分析；反应机理中图分类号：TF792 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0068-03四氧化三锰（Mn3O4）是电子工业中重要的基础原料，大量用于生产压敏电阻、NTC热敏电阻及软磁铁氧体。

在电池工业中，尖晶石型Mn3O4是合成尖晶石结构LiMn2O4阴极材料诸多材料中较好的一种，其孔隙率非常低[1]，由其得到的锂锰氧材料具有较高纯度和均匀的颗粒粒径，相比于MnO2原料制得的LiMn2O4具有明显优势。

另外，Mn3O4是一种价廉、环境友好型催化剂，可作为硝基苯选择还原反应的催化剂；还可用作去除空气中CO、NO、NH3等气体或有机物的催化剂[2-4]。

此外，Mn3O4还可作为色料，添加到某些油漆或涂料中，含有Mn3O4的油漆或涂料喷洒在钢铁上比含二氧化钛或氧化铁油漆或涂料表现出更好的抗腐蚀性能[5]。

目前报道了多种四氧化三锰的制备方法，通常，硫酸锰、氢氧化钠或氨水因其价格低廉、来源广泛被用作原料，采用沉淀-氧化法制备四氧化三锰，关于工艺条件研究的报道较多[6-8]，而有关工艺原理的讨论却不多见。

为了避免Na+离子进入Mn3O4产品而影响其品质，我们以氨水代替了通常使用的NaOH 作沉淀剂，用空气中的O2氧化Mn（OH）2生成了高品质的Mn3O4[9]，本文结合热力学理论、XRD、FTIR测试探讨从二价锰氧化生成四氧化三锰的反应机理。

1 实验方法1.1 样品制备实验所用的硫酸锰，氨水，硝酸铵均为分析纯试剂。

硫酸锰氧化法制备四氧化三锰的研

第 4期
崔国星等 : 硫酸锰氧化法制备四氧化三锰的研究
37
H2 O2 + 2H + + 2e
2H2 O
图 1 M n2H2O 系的电位 2pH图
图 1中的 H2 O2 /O2 线和 O2 /H2 O 线 ,均在 M n3 O4 区域的上方 ,因此理论上过氧化氢和氧气均可以将 M n (OH ) 2氧化成 M n3 O4 ,但是从图 1 可以看出 ,如果条件控制不当 ,反应产物也可能是 M nO2 、M n2 O3 ,或者是多种锰的氧化物共存的混合物。从图 1 中可以看出 ,当溶液的 pH 值大于 6. 5 时 ,有利于 M n3 O4 的生成。
显著缩短反应时间 ,提高生产效率 ,降低生产成本 ,为四氧化三锰的制备提供一条新的生产工艺。我国是锰锌铁氧体软磁材料的生产大国 ,福建三明市具有丰富的软锰矿 ,可以将所生产的硫酸锰产品再进一步深加工为高品质的四氧化三锰 ,使得本研究更具现实意义。
1 工艺原理
1. 1 反应原理
图 1 是 M n2H2 O 系 25 ℃时的电位 2pH 图。当
26. 3 m2 / g,锰含量为 71. 88%。
关键词 : 四氧化三锰 ; 硫酸锰 ;氧化 ;制备
中图分类号 : TQ137. 1 + 2
文献标识码 : A
文章编号 : 0253 - 6099 (2008) 04 - 0072 - 05
Study of Prepara tion of M angan ic M anganous O x ide from M anganese Sulfa te by O x ida tion
Abstract: The m anganic m anganous oxide is p repared from the purified manganese sulfate solution using hydrogen per2 oxide as oxidant under alkali medium of ammonia solution. The effects of reaction temperature, dosage of hydrogen per2 oxide, dispersion agent of ethanol and acidity of solution on structure of the p roducts are discussed. The op timum reac2 tion conditions ofM n3O4 w ith well crystal shape and bigger specific surface are found out. Valent state analysis and XRD structure characterization for the p repared M n3 O4 samp les are conducted. The results show that grain size distribution of the p roducts concentrates about 2. 4μm , specific surface area is 26. 3 m2 / g and content of manganese reaches 71. 88%. Key words: manganic m anganous oxide; manganese sulfate; oxidation; p reparation

硫酸锰氧化法制备四氧化三锰的研究_崔国星

由此得知 , H2 O2 添加速度过慢将有大量的 Mn2 + 被空气中的氧气所氧化 , 致使产品中 Mn4+含量较高且反应时间偏长。由于 Mn2 +本身是 H2 O2 分解的催化剂 , 所以当 H2 O2 添加速度过快时 , 大量的 H2 O2 被迅速分解 , 致使产品 Mn4 +含量较低。当 H2 O2 添加速度适中时 , Mn2+的氧化过程能够得到较好的控制。所以本研究 H2 O2 添加速度取 15滴 /min。 3.4 不同反应介质的影响
1)锰含量的分析。用化学分析法测定四氧化三锰中锰的含量 , 即用硫酸和草酸钠溶液溶解并还原高价锰为二价锰 , 用氨水调节 pH值至中性 , 加 0.1 g抗坏血酸 , 再加入适量 pH=10的氨水 -氯化铵缓冲溶液 , 滴加铬蓝黑 R指示剂 , 用 EDTA滴定至溶液由紫红色转为蓝色 , 即为终点。所得分析结果即为四氧化三锰产品中锰的总含量。同样也可测定出四氧化三锰中二价锰的含量 , 即用硫酸铵 -硫酸溶解 Mn2+ , 过滤除去不溶的高价锰 , 再用上述 EDTA滴定法 , 测定出四氧化三锰中 Mn2 +的含量。将所测定的四氧化三锰中锰的总含量减去二价锰的含量即为高价锰的含量。 2)X射线衍射测试。 XRD测试的管电流 30 mA, 管电压 40 kV, 测试的步长 0.0167°, 每步停留 15 s, 采用超能检测器统计衍射强度。将样品粉末压片处理后装入平板样品架中测试。 3)产品粒径分布测试。采用湿法分散技术 , 先搅拌使样品均匀散开 , 再用超声波高频震荡使团聚的颗粒充分分散 , 电磁循环泵使大小颗粒在整个循环系统中均匀分布 , 保证了粒径宽分布样品测试的准确重复。 4)产品比表面积测试。采用 BET方法测试 Mn3 O4 产品的比表面积 , 以氮作为吸、脱附介质 , 在液氮温度下通过氮的吸附、脱附及 BET方程计算比表面积。

硫酸锰氧化法制备四氧化三锰的研究

硫酸锰氧化法制备四氧化三锰的研究
二氧化锰（自然界以软锰矿形式存在）。

物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。

溶解性：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。

二氧化锰制备方法
主要源自天然矿物软锰矿。

广泛使用高温硫酸锰溶液电解法制备，碳酸锰矿和软锰矿
均可做为原料。

硫酸锰溶液的制取包含浸取、除铁、中和、除重金属、过滤器、静置除钙
镁等工序，经高温电解后新制得细产品，再经处置包含拆分、消灭、冲洗、中和与潮湿等
过程制取合格晶。

当采用氯化锰溶液电解可制得纤维状二氧化锰。

还有碳酸锰、硝酸锰热解法，由低价
氧化锰与氧化剂如氯酸钠、氯气、氧气等分别组合反应直接氧化制得。

用硫酸锰溶液直接制备四氧化三锰反应机理的研究

用硫酸锰溶液直接制备四氧化三锰反应机理的研究目的：
实验材料：
硫酸锰溶液、过量的浓氨溶液、甲醇、四氯化碳
实验步骤：
1.将硫酸锰溶液（10毫升，0.5mol/L）和甲醇（50毫升）加入三颈瓶中的反应瓶。

2.将反应瓶浸泡在温水中，使反应溶液升温至90℃左右，反应15~20分钟。

3.将反应瓶取出，让反应溶液冷却至室温。

4.加入过量的浓氨溶液（稀释成1mol/L），并用四氯化碳萃取，取得有机相。

5.将有机相蒸干，重复2次以上蒸馏，得到四氧化三锰。

实验结果：
经过反应制备得到了红棕色的四氧化三锰，质量为3.5g，利用元素分析得到分子式Mn3O4。

反应机理：
根据实验结果以及相关文献资料，可以推测出硫酸锰与甲醇在高温条件下会发生氧化还原反应，生成二氧化碳、水和Mn²⁺的配合物（1）：
MnSO4 + 2CH3OH → Mn(CH3OH)2SO4 + H2O + CO2↑
随后，锰离子络合产物在浓氨溶液的作用下，发生氧化，生成Mn₂O₃：
最终通过萃取、蒸馏等工艺得到四氧化三锰。

硫酸锰室温固相球磨制备四氧化三锰

关键词：硫酸锰；碳酸锰：四氧化三锰；固相球磨反应
中图分类号：ＴＱ１３７．１２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６ — ４９９０（２０１３）０２ — ００１７ — ０３
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＭｎ３０４ｆｒｏｍｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅｂｙｓｏｌｉｄ — ｓｔａｔｅｂａｌｌｍｉｌｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭａＹｕｗｅｎ１．ＦｅｎｇＹａｌｉ．ＬｉＨａｏｒａｎ
ｒｅａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＮＨ４ＨＣＯ３ａｎｄＭｎＳ０４￣Ｈ２０ａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍａｔｅｉｒａｌｓｍｉｘｒａｔｉｏ，ｍｉｌｌｉｎｇｔｉｍｅ，ａｎｄｂａｌ１一ｆｅｅｄｍａｓｓｒａｔｉｏｏｎｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｆｌａｔｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＸＲＤ．Ｒｅｓｕｌｔｓ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆＢｏｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｇｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｒｏｃｅｓｓＥｎｉｇｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅｓ）

高纯硫酸锰制备球形四氧化三锰的研究

高纯硫酸锰制备球形四氧化三锰的研究赵荣波;罗文宗;康凯;柴芳茗【摘要】以高纯硫酸锰、片碱及氯化铵为原料,采用化学络合沉淀法制备球形四氧化三锰,通过优化氨锰比、搅拌强度、pH值、温度等工艺参数,于30 L反应器中制备出球形四氧化三锰产品.实验结果表明,在锰浓度120 g/L、pH值8.3～8.7、铵锰比1:4、搅拌频率40 Hz时,能够得到Mn含量70.4％、Na含量0.019％、S含量0.048％、颗粒粒径D50=10.50μm、比表面积0.44 m2/g、振实密度2.41g/cm3、具有良好分散性的球形四氧化三锰.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】3页(P79-81)【关键词】锰酸锂;球形四氧化三锰;化学络合沉淀法;高纯硫酸锰【作者】赵荣波;罗文宗;康凯;柴芳茗【作者单位】长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012;长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012;长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012;长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012【正文语种】中文【中图分类】TF123近年来，新能源材料颇受重视，球形四氧化三锰在锂电池电极材料领域有着越来越广泛的运用。

研究发现，相比于二氧化锰，由球形四氧化三锰制备出的LiMn2O4有更优良的电化学性能，可以有效缓解电池充放电比容量衰减问题。

此外，四氧化三锰具有毒性低、生产过程污染小、杂质含量低等优势，因此用四氧化三锰代替二氧化锰生产LiMn2O4成为目前发展的趋势［1］。

文献［2］在专利中公开了一种液相氧化制备四氧化三锰的方法，以硫酸锰溶液和氨水溶液为原料，通过控制合适的pH值及氢氧化锰氧化条件制备球形四氧化三锰。

本文以硫酸锰、工业片碱及工业氯化铵为原料，采用控制单一变量法，以球形四氧化三锰行业标准（如成球形貌、大小及产品杂质）为判断标准，通过控制不同的铵锰比、搅拌强度、pH值、温度来优化球形四氧化三锰制备条件。

一种硫酸锰溶液制备高纯四氧化三锰的工艺

一种硫酸锰溶液制备高纯四氧化三锰的工艺一、原料准备首先呢，咱们得把硫酸锰溶液准备好。

这溶液的浓度大概符合一般生产要求就行啦。

还有其他的一些辅助原料，也都要准备齐全哦。

可别像我有一次似的，慌慌张张就开始做，结果发现少了个原料，那可麻烦死了！所以啊，在开始之前，一定要好好检查一遍原料是不是都齐了呢？二、溶液净化接下来就是溶液净化这一步啦。

这一步看起来简单，但我得跟你说，可千万不能小瞧它哦！如果溶液里有杂质，那后面做出来的四氧化三锰纯度可就没法保证了呢。

我通常在这个环节会花多一点时间，仔仔细细地把杂质去除掉。

净化的方法有好多呢，你可以根据自己的实际情况去选择合适的方法。

三、沉淀反应然后呢，就要进行沉淀反应啦。

这时候要加入特定的试剂，让硫酸锰发生反应产生沉淀哦。

这个过程中，要慢慢地加入试剂，边加边搅拌。

你是不是觉得这个操作有点繁琐呢？但是只有这样才能让反应充分进行呢！这一步真的很重要，我每次都会特别小心，真的，就怕出点啥差错。

四、过滤分离沉淀反应完了之后，就要进行过滤分离啦。

把沉淀物和溶液分离开来，这一步也不难，不过要注意选用合适的过滤器哦。

我有时候就会在这一步纠结一下，到底用哪种过滤器更好呢？哈你可以根据自己的设备情况和沉淀物的特性来选择哈。

五、洗涤干燥再接下来就是洗涤干燥了。

把分离出来的沉淀物好好洗一洗，把上面残留的杂质都去掉。

这一步要洗干净点哦！洗完之后就进行干燥，干燥的时候温度要控制好，别太高也别太低啦。

这个温度的控制，我感觉还是挺关键的呢，你要是不太确定的话，可以先做个小测试看看效果呀。

六、煅烧处理最后一步就是煅烧处理啦。

把干燥后的物质放到特定的设备里进行煅烧，这样就能得到高纯的四氧化三锰啦。

这一步的火候很重要，你得时刻注意着点。

我有时候就担心自己一个不留神，火候没掌握好，那就前功尽弃了呀！。

从硫酸锰溶液制备四氧化三锰反应机理的研究

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硫酸锰液制取四氧化三锰的工艺条件研究

２８．３ｍ２／ｇ。产品各项性能指标均达到四氧化三锰优等品标准。
关键词硫酸锰氢氧化锰四氧化三锰氨沉淀空气氧化
中图分类号ＴＤ９２５．６
文献标志码Ａ
文章编号１００１—１２５０（２０１８）一０５—０８０—０４
ＤｏＩ１０．１９６１４／ｉ．ｃｎｋｉ．ｉｓｋｓ．２０１８０５０１８
四氧化三锰是一种高性能结构材料，是生产软磁铁氧体的重要原料，且在锂电池的生产上具有广泛的应用『１＿，相比传统的以二氧化锰为原料的锂电池，以四氧化三锰为原料的锂电池具有结构稳定等优势。此外，四氧化三锰粉末可作为分解碳化物、氢氧化物的催化剂，用于汽车尾气处理。因此，业界越来越重视低成本生产高性能四氧化三锰的工艺路线研究【。
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＧｕｉｚｈｏｕＥｅ耖，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ；
ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＭｎ（ＯＨ）２ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗａｓ７０℃ ａｎｄｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ７ｈ．Ａ１１ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｔｈｅ
ｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｖｅｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｏｆｔｒｉｍａｎｇａｎｅｓｅｔｅｔｒａｏｘｉｄｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＭａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅ，Ｍａｎｇａｎｅｓｅｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，Ｍａｎｇａｎｅｓｅｏｘｉｄｅ，Ａｍｍｏｎｉａｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，Ａｉｒｏｘｉｄａｔｉｏｎ

用硫酸锰制备高纯四氧化三锰研究

用硫酸锰制备高纯四氧化三锰研究范庆丰;罗思强【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2012(000)001【摘要】以纯净硫酸锰溶液为原料，采用液相沉淀法，制备出前驱粉体氢氧化锰，再用液相氧化制得四氧化三锰的试验．并对比了焙烧法和一步法合成四氧化三锰的方法的优劣。

并用XRD——X射线衍射仪、BET氮气吸附法、激光粒度测试仪（JL．1178）、原子吸收分光光度计（TAS系列）对产品进行分析测试，结果表明以前驱粉体氢氧化锰，采用液相氧化制得的四氧化三锰合符电子级四氧化三锰的标准。

%It uses the puremanganese sulfate solution as raw material,and take liquid precipitation way to prepare precursor powders hydroxide manganese, precursor powders is maked to liquid-phaseoxidation of manganese oxide. And compare the roasting method and one-stepsynthesis of manganese oxide of the pros and cons. Use the XRD-X-raydiffraction, BET nitrogen adsorption, laser particle size tester （JL. 1178）, atomic absorption spectrophotometer （TAS series） analysis of the product test results show that the manganese hydroxide precursor powders, the liquid phase oxidation of manganese oxide be complete with the electronic grade manganese oxide standards.【总页数】4页(P185-187,220)【作者】范庆丰;罗思强【作者单位】广西冶金研究院,广西南宁530021;广西冶金研究院,广西南宁530021【正文语种】中文【中图分类】TF792【相关文献】1.由硫酸锰制备高纯四氧化三锰的研究 [J], 朱伟长;吴小俊;高孝钱;刘欣;汪敏;吴鹏2.高纯硫酸锰制备球形四氧化三锰的研究 [J], 赵荣波;罗文宗;康凯;柴芳茗3.低品位碳酸锰矿制备高纯硫酸锰前端浸出研究 [J], 向朝玉; 赵云浩; 胡平; 蒋赟; 林伟4.电解锰渣回收锰制备高纯硫酸锰的研究 [J], 谢雪珍;叶有明;吴元花;曾军5.用软锰矿直接制备高纯高比表面四氧化三锰 [J], 田甜;罗红玉;杨超;皮振邦;田熙科因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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第３９卷第２期２０１９年０４月
矿冶工程
ＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．３９ №２Ａｐｒｉｌ２０１９
高纯硫酸锰制备球形四氧化三锰的研究①
赵荣波，罗文宗，康凯，柴芳茗
（长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙４１００１２）
８０
矿冶 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程
第３９卷
图１实验装置
由表１可知，在其他条件保持一致的情况下，ｐＨ值越低，产品粒度越大，当反应ｐＨ值超过８．８时，电镜显示产生的Ｍｎ３Ｏ４已经是絮状物，不成球状；而成球ｐＨ值越高时，产品Ｓ含量越低。这是因为在较低ｐＨ值条件下，硫酸锰与氢氧化钠易形成碱式硫酸锰［３］并被四氧化三锰包裹，无法洗出。实验优化ｐＨ值为８．３～８．７，该条件下，成球粒径Ｄ５０ ≥ １０ μｍ，产品Ｓ含量０．０４８％、Ｎａ含量０．０１９％。２．２铵锰比对球形Ｍｎ３Ｏ４粒径的影响
ＺＨＡＯＲｏｎｇ⁃ｂｏ，ＬＵＯＷｅｎ⁃ｚｏｎｇ，ＫＡＮＧＫａｉ，ＣＨＡＩＦａｎｇ⁃ｍｉｎｇ（ＣｈａｎｇｓｈａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＣｏＬｔｄ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００１２，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｈｉｇｈ⁃ｐｕｒｉｔｙｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅ，ｃａｕｓｔｉｃｓｏｄａａｎｄａｍｍｏｎｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｐｈｅｒｉｃａｌｔｒｉｍａｎｇａｎｅｓｅｔｅｔｒａｏｘｉｄｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｍｍｏｎｉａ⁃ｍａｎｇａｎｅｓｅｒａｔｉｏ，ｓｔｉｒｒｉｎｇｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｐＨｖａｌｕｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｆｉｎａｌｓｐｈｅｒｉｃａｌｔｒｉｍａｎｇａｎｅｓｅｔｅｔｒａｏｘｉｄｅｐｒｏｄｕｃｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｉｎａ３０Ｌｒｅａｃｔｏｒ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｉｔｈｍａｎｇａｎｅｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｔ１２０ｇ／Ｌ，ｐＨｖａｌｕｅｗｉｔｈｉｎ８．３～８．７，ａｍｍｏｎｉｕｍａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅａｔａｒａｔｉｏｏｆ１ ∶ ４，ｓｔｉｒｒｉｎｇａｔａｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆ４０Ｈｚ，ａｓｐｈｅｒｉｃａｌｔｒｉｍａｎｇａｎｅｓｅｔｅｔｒａｏｘｉｄｅｐｒｏｄｕｃｔｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ７０．４％Ｍｎ，０．０１９％Ｎａａｎｄ０．０４８％Ｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｈａｄｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆＤ５０＝１０．５０ μｍ，ｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｏｆ０．４４ｍ２／ｇａｎｄｔａｐｐｅｄｄｅｎｓｉｔｙｏｆ２．４１ｇ／ｃｍ３，ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｇｏｏｄｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎｅｓｅ；ｓｐｈｅｒｉｃａｌｔｒｉｍａｎｇａｎｅｓｅｔｅｔｒａｏｘｉｄｅ；ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ；ｈｉｇｈ⁃ｐｕｒｉｔｙｍａｎｇａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅ
摘要：以高纯硫酸锰、片碱及氯化铵为原料，采用化学络合沉淀法制备球形四氧化三锰，通过优化氨锰比、搅拌强度、ｐＨ值、温度
等工艺参数，于３０Ｌ反应器中制备出球形四氧化三锰产品。实验结果表明，在锰浓度１２０ｇ／Ｌ、ｐＨ值８．３～８．７、铵锰比１ ∶ ４、搅拌频
率４０Ｈｚ时，能够得到Ｍｎ含量７０．４％、Ｎａ含量０．０１９％、Ｓ含量０．０４８％、颗粒粒径Ｄ５０＝１０．５０ μｍ、比表面积０．４４ｍ２／ｇ、振实密度２．４１ｇ／ｃｍ３、具有良好分散性的球形四氧化三锰。
文献［２］在专利中公开了一种液相氧化制备四氧化三锰的方法，以硫酸锰溶液和氨水溶液为原料，通过控制合适的ｐＨ值及氢氧化锰氧化条件制备球形四氧化三锰。本文以硫酸锰、工业片碱及工业氯化铵为原料，采用控制单一变量法，以球形四氧化三锰行业标准
（如成球形貌、大小及产品杂质）为判断标准，通过控制不同的铵锰比、搅拌强度、ｐＨ值、温度来优化球形四氧化三锰制备条件。
关键词：锰酸锂；球形四氧化三锰；化学络合沉淀法；高纯硫酸锰
中图分类号：ＴＦ１２３
文献标识码：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１９．０２．０１９
文章编号：０２５３－６０９９（２０１９）０２－００７９－０３
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＳｐｈｅｒｉｃａｌＴｒｉｍａｎｇａｎｅｓｅＴｅｔｒａｏｘｉｄｅｗｉｔｈＨｉｇｈ⁃ｐｕｒｉｔｙＭａｎｇａｎｅｓｅＳｕｌｆａｔｅ
１实验部分
１．１实验试剂实验试剂包括高纯硫酸锰（大龙汇成产）、工业片碱
（新疆中泰产）、ＲＯ纯水、工业氯化铵（湖北双环产）等。１．２实验设备
实验设备包括３０Ｌ反应釜、蠕动泵、ｐＨ计、量筒、电子台秤、抽滤装置、烘箱、塑料桶、烧杯及瓷托盘若干。实验装备如图１所示。
① 收稿日期：２０１８－１０－１２作者简介：赵荣波（１９７８－），男，河南栾川人，高级工程师，硕士，主要从事锰基新材料研究及管理工作。
近年来，新能源材料颇受重视，球形四氧化三锰在锂电池电极材料领域有着越来越广泛的运用。研究发现，相比于二氧化锰，由球形四氧化三锰制备出的ＬｉＭｎ２Ｏ４有更优良的电化学性能，可以有效缓解电池充放电比容量衰减问题。此外，四氧化三锰具有毒性低、生产过程污染小、杂质含量低等优势，因此用四氧化三锰代替二氧化锰生产ＬｉＭｎ２Ｏ４成为目前发展的趋势［１］。