微信扫码下载
掌上有色App
客服
021-31330333
工作日8:30-17:30
APP
掌上有色下载
进群
终端

【SMM分析】四氧化三锰常见工艺路线全景解析

来源: SMM
发布时间:2023-05-06 14:59
461篇

作品

四氧化三锰化学式为Mn3O4,大多数情况下,它是棕红色粉末,通常认为是一种锰的混合氧化物。天然条件下,Mn3O4常以黑锰矿的……

》查看SMM铅产品报价、数据、行情分析

 》订购查看SMM铅产品现货历史价格

什么是四氧化三锰

四氧化三锰化学式为Mn3O4,大多数情况下,它是棕红色粉末,通常认为是一种锰的混合氧化物。天然条件下,Mn3O4常以黑锰矿的形式存在,天然黑锰矿为浅红色或褐色,其相对分子质量为228.82,锰的理论含量72.3%,硬度为5,不溶于水,能够在硝酸、盐酸和硫酸中溶解。其他任何锰的氧化物在空气中灼烧都可得到棕红色的粉末,如硫酸锰在970℃的加热条件下,二氧化锰在空气中加热到940℃都能生产Mn3O4;二氧化锰宇二氧化碳作用也能生成Mn3O4。

四氧化三锰的结构

四氧化三锰属于正常的尖晶石结构,其中二价和三价锰离子分布在两种不同的晶格位置上。氧离子为立方紧密堆积,二价锰离子占四面体空隙,三价锰离子占八面体空隙。温度1443K以下时四氧化三锰为变形的四方晶系尖晶石结构。

生产工艺现状

我国四氧化三锰的生产工艺大多分为两种:金属锰法以及硫酸锰法。

  1. 金属锰法:它的原料是电解金属锰片,首先把金属锰片粉碎制成悬浮液,利用氧化剂,在一定的条件下制备四氧化三锰。该方法的基本工艺流程为:电解金属锰片、制粉(干法、湿法)、氧化干燥、干燥、成品。
  2. 硫酸锰法:以NH3(aq)作沉淀剂、空气中的氧为氧化剂两段氧化法制备Mn3O4,在NH3(aq)溶液中吹入氧气与硫酸锰溶液的加入同时进行;温度设定为50-80℃之间;氨性溶液中氨的摩尔浓度设定为锰盐中硫酸锰浓度的2-3倍;设置NH3(aq)溶液的体积为1L,硫酸锰溶液的添加速度控制在0.4-1.6L/h。该制备方式得到四氧化三锰粒径小于1um,品位高。另一种方法是硫酸锰固相热解法,通过在空气里氧化或远远气氛中焙烧MnO2、Mn2O3、MnOOH、Mn(OH)2或MnCO3制备Mn3O4,该生产方法虽工艺简单,但产物粒径大、比表面积低。

除了以上两种常用方法以外,碳酸锰法也可以制备。把工艺条件下制得的碳酸锰在1000℃空气焙烧处理得到高密度、高纯度的四氧化三锰。在一定的条件下,温度为2000℃时,碳酸锰甚至可以转化为四氧化三锰和金刚石的混合物。

四氧化三锰的应用与发展现状

四氧化三锰可分为电子级和电池级,分别用于生产锰锌铁氧体和锂电池正极材料。但如今家电行业受地产行业低迷影响,电子级四氧化三锰需求较弱;锂电池方面,受主原料工碳价格上涨且采买难度加大,导致锰酸锂企业对电池级四氧化三锰的需求也受到一定的限制。短期来看,电池四氧化三锰多为弱稳运行。