[發明專利]一種高純四氧化三錳的制備方法

無效

• 申請號: 200910272642.6
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101698513A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 鄢冬子;田海蓉
• 申請（專利權）人: 鄢冬子;田海蓉;葉中炎
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及一種高純四氧化三錳的制備方法，具體涉及一種利用普通硫酸錳固體或錳礦石用硫酸浸取后的硫酸錳溶液制備高純四氧化三錳的方法。

背景技術

四氧化三錳的制備方法有多種，從工藝特點和反應性質大致可歸納為：焙燒法、還原法、氧化法和電解法。國內四氧化三錳的生產基本都采用電解金屬錳粉(片)懸浮液氧化法。它是以電解金屬錳片為原料，先將金屬錳片粉碎制成懸浮液，再利用空氣或氧氣作氧化劑，在一定溫度和銨鹽添加劑濃度下制備四氧化三錳。該法工藝成熟、簡單、投資少，但其突出的缺點多年未得到解決：1)技術含量低，生產成本高，利潤很低；2)各種雜質含量普遍偏高，只能生產出普通級別的產品；3)比表面積較小，一般為5m²/g-10m²/g，國外客戶一般要求在10m²/g以上；4)含雜質硒(Se)較高。為解決以上問題，國內外科研人員對其他方法進行探索研究，包括焙燒法、還原法、錳鹽-MnO₂氧化水熱法和錳鹽水熱氧化法等。

發明內容

本發明的目的是提供一種高純四氧化三錳的制備方法。該方法能克服普通四氧化三錳制備方法的不足，能有效地降低產品中雜質含量并提高產品的比表面積，大大提高了產品的附加值，為電子行業提供優質價廉的四氧化三錳產品。

本發明的目的是這樣實現的：1、一種高純四氧化三錳的制備方法，

(1)硫酸錳溶液配制：將含雜質的硫酸錳固體配制成硫酸錳溶液或在錳礦石用硫酸浸取后配制成硫酸錳溶液；

(2)去除雜質：在配制好的硫酸錳溶液中加入氟化物沉淀劑，除鈣、鎂雜質，沉淀劑的用量為雜質理論用量的100％-200％，維持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的溫度下0.5小時-2小時，再加入除雜劑BaS或金屬錳粉，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金屬雜質，BaS或金屬錳粉的用量為雜質理論用量的100％-200％，維持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的溫度下反應0.5小時-2小時；

(3)將步驟(2)中得到的溶液過濾后加入水合二氧化錳膠體，除硅，水合二氧化錳膠體用量為溶液量的10％～20％，靜止3～5小時，過濾、加入碳酸氫銨制取碳酸錳，碳酸錳打漿洗滌、經過抽濾、烘干后，再煅燒得四氧化三錳。

所配制的硫酸錳溶液濃度100g/l--300g/l。

氟化物沉淀劑為氟化錳。

碳酸氫銨加入量以終點檢測Mn％＜0.3％為準。

本發明提供的四氧化三錳的制備方法，能顯著降低普通四氧化三錳產品中所含Ca、Mg雜質及Co、Ni、Pb、Cd、Cr等重金屬雜質量，可使Ca、Mg、SiO₂含量低于50ppm，Co、Ni、Pb、Cd、Cr等重金屬雜質含量低于50ppm，同時由于未引入其它雜質，生產的四氧化三錳產品錳含量達71％以上，比表面積達10m²/g-20m²/g，，可滿足電子行業對四氧化三錳產品的需要。

具體實施方式

實施實例1：

200gMnSO₄加水溶解至500ml，加熱攪拌升溫至80℃，加入20g氟化物沉淀劑氟化錳，保持溶液pH值為6.5，攪拌下保溫反應1小時，再加入5gBaS，攪拌保溫反應0.5小時，過濾，加入50ml的水合二氧化錳膠體，靜止2小時過濾，加入碳酸氫銨制取碳酸錳，碳銨加入量以終點檢測Mn％＜0.3％為準，碳酸錳打漿洗滌三次抽濾烘干后，送入馬弗爐950℃煅燒2小時得高純四氧化三錳產品，分析：Mn％為71.5，Ga?20ppm、Mg?34ppm、SiO₂48ppm、比表面積15m²/g、S?160ppm、Na?45ppm、K?5ppm、Se?1.6ppm。

實施實例2：

500gMnSO₄加水溶解至1.3L，加熱攪拌升溫至40℃，加入50g氟化物沉淀劑氟化錳，再加入7g金屬錳粉保持溶液pH值為8.0，攪拌下保溫反應2小時，過濾，加入60ml的水合二氧化錳膠體，靜止2小時過濾，加入碳酸氫銨制取碳酸錳，碳銨加入量以終點檢測Mn％＜0.3％為準，碳酸錳打漿洗滌三次抽濾烘干后，送入馬弗爐1000℃煅燒2小時得高純四氧化三錳產品，分析：Mn％為71.2，Ga?40Ppm、Mg?48Ppm、SiO₂?38Ppm、比表面積12m²/g、S?230ppm、Na?35ppm、K?6ppm、Se?1.3ppm。