一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法技术

技术编号:20347809 阅读:22 留言:0更新日期:2019-02-16 10:55
本发明专利技术属于湿法冶金领域,特别提供了一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法。其特征是利用高价锰和低价锰化合物作为原材料制备Mn2O3。制备方法分为二步:第一步是将高价锰和低价锰按混合后总锰的平均价态为三的0.9~1.1的倍数混合,按液固比0.5~5:1的比例加入水,搅拌,控制反应温度为大于或等于室温,反应时间0.5~50小时,过滤,得中间产物。第二步用焙烧法处理中间产物,焙烧条件:焙烧温度450~950℃,焙烧时间1~60分钟,得Mn2O3。优点是成本低,绿色环保,产品质量好。

【技术实现步骤摘要】
一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法
本专利技术属于湿法冶金领域,特别提供了一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法。
技术介绍
Mn2O3可以用于合成电池正极材料LiMn2O4,还在电磁领域、磁性材料和催化氧化等方面具有广泛的应用前景。制备Mn2O3的方法有焙烧法、还原法和水热氧化法。焙烧法有碳酸锰、氢氧化锰等焙烧法。焙烧法要求用高质量的原材料,成本高。还原法是用还原剂(如联胺、酒精等)将高价锰还原为Mn2O3的一种制备方法。水热氧化法是近几年发展起来的一种方法,它是指用较强氧化剂直接氧化低价锰制备Mn2O3。以上方法存在环保、反应条件苛刻、成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备Mn2O3的方法。一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法,制备方法分为二步:第一步是中间体的制备,条件为将高价锰和低价锰化合物按混合后总锰的平均价态为三的0.9~1.1的倍数称取原材料,按液固比0.5~5:1的比例加入水,反应温度大于25℃,反应时间为0.5~50小时,得活性中间产物;第二步是用焙烧法处理中间产物,焙烧条件:焙烧温度450~950℃,焙烧时间1~60分钟后,得Mn2O3。进一步地,所述高价锰化合物为锰酸盐和高锰酸盐,所述低价锰化合物为硫酸锰、碱式硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、醋酸锰、一氧化锰、四氧化三锰、碳酸锰、草酸锰或氢氧化锰;中间产物为水合三氧化二锰,即Mn2O3.H2O。本专利技术选用工业级高价锰和低价锰为原材料的目的是同时利用低价锰的还原性和高价锰的氧化性,省去了外加的还原剂或氧化剂,减少了原材料消耗。高价锰和低价锰化合物按比例在水溶液中搅拌混合,在一定温度下先让其反应生成一种中间活性产物,然后在一定条件下焙烧这种中间活性物质,得Mn2O3。该方法的优势是:原材料易得且廉价、反应过程可操作性强、绿色环保、产品质量好、成本低。具体实施方式例1:取100克Mn3O4和16.3克KMnO4(总锰的平均价态为三的0.95倍),加水250ml,搅拌,加热至50℃,反应40小时后,过滤,得中间活性产物,在温度700℃下焙烧这种中间产物15分钟,得Mn2O3。例2:取100克Mn3O4和19.0克KMnO4(总锰的平均价态为三的0.99的倍数),加水300ml,搅拌,加热至90℃,反应15小时后,过滤,得中间活性产物,在温度800℃下焙烧这种中间产物10分钟,得Mn2O3。例3:取100克Mn3O4和13.6克KMnO4(总锰的平均价态为三的1.02倍),加水150ml,搅拌,加热至95℃,反应8小时后,过滤,得中间活性产物,在温度900℃下焙烧这种中间产物1分钟,得Mn2O3。例4:取100克MnCO3和34.5克KMnO4(总锰的平均价态为三的0.99倍),加水200ml,搅拌,加热至70℃,反应25小时后,过滤,得中间活性产物,在温度650℃下焙烧这种中间产物16分钟,得Mn2O3。例5:取100克MnCO3和24.5克NaMnO4(总锰的平均价态为三的1.04倍),加水200ml,搅拌,加热至90℃,反应18小时后,过滤,得中间活性产物,在温度750℃下焙烧这种中间产物12分钟,得Mn2O3。例6:取100克MnCO3和64.1克K2MnO4(总锰的平均价态为三的0.98倍),加水200ml,搅拌,加热至70℃,反应30小时后,过滤,得中间活性产物,在温度550℃下焙烧这种中间产物30分钟,得Mn2O3。例7:取100克MnSO4.H2O和32.9克Na2MnO4(总锰的平均价态为三的1.0倍),加水200ml,搅拌,加热至95℃,反应12小时后,过滤,得中间活性产物,在温度550℃下焙烧这种中间产物30分钟,得Mn2O3。例8:取100克MnSO4.H2O和23.4克KMnO4(总锰的平均价态为三的1.0倍),加水200ml,搅拌,加热至60℃,反应5小时后,过滤,得中间活性产物,在温度850℃下焙烧这种中间产物18分钟,得Mn2O3。例9:取100克MnSO4.H2O和20克KMnO4(总锰的平均价态为三的1.04倍),加水200ml,搅拌,加热至80℃,反应3小时后,过滤,得中间活性产物,在温度940℃下焙烧这种中间产物8分钟,得Mn2O3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法,其特征在于制备方法分为二步:第一步是中间体的制备,条件为将高价锰和低价锰化合物按混合后总锰的平均价态为三的0.9~1.1的倍数称取原材料,按液固比0.5~5:1的比例加入水,反应温度大于25℃,反应时间为0.5~50小时,得活性中间产物;第二步是用焙烧法处理中间产物,焙烧条件:焙烧温度450~950℃,焙烧时间1~60分钟后,得Mn2O3。

【技术特征摘要】
1.一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法,其特征在于制备方法分为二步:第一步是中间体的制备,条件为将高价锰和低价锰化合物按混合后总锰的平均价态为三的0.9~1.1的倍数称取原材料,按液固比0.5~5:1的比例加入水,反应温度大于25℃,反应时间为0.5~50小时,得活性中间产物;第二步是用焙烧法处理中间产物,焙烧条件...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹兴邹端端
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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