[發明專利]一種用高價錳和低價錳化合物做原材料制備Mn2O3的方法

在審

• 申請號: 201811179436.6
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109336183A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 鄒興;鄒端端
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明屬于濕法冶金領域，特別提供了一種用高價錳和低價錳化合物做原材料制備Mn₂O₃的方法。其特征是利用高價錳和低價錳化合物作為原材料制備Mn₂O₃。制備方法分為二步：第一步是將高價錳和低價錳按混合后總錳的平均價態為三的0.9～1.1的倍數混合，按液固比0.5～5：1的比例加入水，攪拌，控制反應溫度為大于或等于室溫，反應時間0.5～50小時，過濾，得中間產物。第二步用焙燒法處理中間產物，焙燒條件：焙燒溫度450～950℃，焙燒時間1～60分鐘，得Mn₂O₃。優點是成本低，綠色環保，產品質量好。

技術領域

本發明屬于濕法冶金領域，特別提供了一種用高價錳和低價錳化合物做原材料制備Mn₂O₃的方法。

背景技術

Mn₂O₃可以用于合成電池正極材料LiMn₂O₄，還在電磁領域、磁性材料和催化氧化等方面具有廣泛的應用前景。

制備Mn₂O₃的方法有焙燒法、還原法和水熱氧化法。焙燒法有碳酸錳、氫氧化錳等焙燒法。焙燒法要求用高質量的原材料，成本高。還原法是用還原劑(如聯胺、酒精等)將高價錳還原為Mn₂O₃的一種制備方法。水熱氧化法是近幾年發展起來的一種方法，它是指用較強氧化劑直接氧化低價錳制備Mn₂O₃。以上方法存在環保、反應條件苛刻、成本高等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備Mn₂O₃的方法。

一種用高價錳和低價錳化合物做原材料制備Mn₂O₃的方法，制備方法分為二步：第一步是中間體的制備，條件為將高價錳和低價錳化合物按混合后總錳的平均價態為三的0.9～1.1的倍數稱取原材料，按液固比0.5～5：1的比例加入水，反應溫度大于25℃，反應時間為0.5～50小時，得活性中間產物；第二步是用焙燒法處理中間產物，焙燒條件：焙燒溫度450～950℃，焙燒時間1～60分鐘后，得Mn₂O₃。

進一步地，所述高價錳化合物為錳酸鹽和高錳酸鹽，所述低價錳化合物為硫酸錳、堿式硫酸錳、氯化錳、硝酸錳、醋酸錳、一氧化錳、四氧化三錳、碳酸錳、草酸錳或氫氧化錳；中間產物為水合三氧化二錳，即Mn₂O₃.H₂O。

本發明選用工業級高價錳和低價錳為原材料的目的是同時利用低價錳的還原性和高價錳的氧化性，省去了外加的還原劑或氧化劑，減少了原材料消耗。高價錳和低價錳化合物按比例在水溶液中攪拌混合，在一定溫度下先讓其反應生成一種中間活性產物，然后在一定條件下焙燒這種中間活性物質，得Mn₂O₃。該方法的優勢是：原材料易得且廉價、反應過程可操作性強、綠色環保、產品質量好、成本低。

具體實施方式

例1：取100克Mn₃O₄和16.3克KMnO₄(總錳的平均價態為三的0.95倍)，加水250ml，攪拌，加熱至50℃，反應40小時后，過濾，得中間活性產物，在溫度700℃下焙燒這種中間產物15分鐘，得Mn₂O₃。