[发明专利]一种制备四氧化三锰的方法

说明书

本发明公开了一种制备四氧化三锰的方法，属于湿法冶金领域。本发明利用碳酸锰或氢氧化锰与锰的三价或四价氧化物作原材料制备四氧化三锰。锰的氧化物为Mn₂O₃、MnOOH和MnO₂。制备条件为碳酸锰或氢氧化锰与Mn₂O₃或MnOOH中二价锰和三价锰的摩尔比1：2～2.2，碳酸锰或氢氧化锰与MnO₂中二价锰和四价锰的摩尔比2：1.0～1.1，液固比1～5：1，温度100～250℃，时间为1～40小时。反应完成后，过滤，洗涤，烘干，得四氧化三锰产品，产品中锰含量大于71％。本发明方法产品中硫硅含量低，能制备满足工业化生产要求。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，特别提供了一种制备四氧化三锰的方法。

背景技术

四氧化三锰主要用于锰锌铁氧体磁性材料。目前工业上制备四氧化三锰的主要方法是电解金属锰粉氧化法，该法没有技术含量，成本高，其成本受电解金属锰控制。其他制备方法有焙烧法和全湿法氧化法等。焙烧法是将碳酸锰、氢氧化锰或硫酸锰在高温下氧化焙烧制备获得四氧化三锰。该法存在焙烧温度高、焙烧时间长、产品粘结焙烧设备以及易团聚等缺点，所以一直未工业化生产。硫酸锰和氢氧化锰全湿法氧化法因获得的产品硫硅含量高，制约了该法的发展。

发明内容

本发明的目的在于发明一种用廉价碳酸锰和氢氧化锰与锰的氧化物反应制备四氧化三锰的方法。

一种制备四氧化三锰的方法，其特征在于以二价锰化合物和锰的氧化物作原材料，将二价锰化合物与锰的氧化物按一定的摩尔比混合，在液固比1～5：1、温度100～250℃和时间1～40h条件下，制得四氧化三锰。

进一步地，二价锰化合物为碳酸锰和氢氧化锰，氢氧化锰是用碱与锰盐反应获得的产物，锰的氧化物为三价锰氧化物和四价锰氧化物，三价锰氧化物为Mn₂O₃和MnOOH，四价锰氧化物为MnO₂。

进一步地，所述碳酸锰或氢氧化锰与三价锰氧化物中二价锰和三价锰按1：2～2.2的摩尔比配料，碳酸锰或氢氧化锰与MnO₂中二价锰和四价锰按2：1.0～1.1的摩尔比配料。

本发明方法产品中硫硅含量低，产品中锰含量大于71％，能制备满足工业化生产要求。

具体实施方式

例1：MnCO₃与Mn₂O₃或MnOOH按二价锰和三价锰摩尔比1：2称取用量后混合，在液固2：1和反应温度180℃条件下，反应14h可以获得四氧化三锰。

例2：MnCO₃与Mn₂O₃或MnOOH按二价锰和三价锰摩尔比1：2.2称取用量后混合，在液固3：1和反应温度240℃条件下，反应4h可以获得四氧化三锰。

例3：MnCO₃与Mn₂O₃或MnOOH按二价锰和三价锰摩尔比1：2.1称取用量混合，在液固1：1和反应温度120℃条件下，反应40h可以获得四氧化三锰。

例4：MnCO₃与MnO₂按二价锰和四价锰摩尔比2：1称取用量混合，在液固2：1和反应温度250℃条件下，反应3h可以获得四氧化三锰。

例5：MnCO₃与MnO₂按二价锰和四价锰摩尔比2：1.1称取用量混合，在液固4：1和反应温度190℃条件下，反应12h可以获得四氧化三锰。