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二氧化锰二氧化锰(Manganese dioxide)是一种由锰和氧元素组成的无机化合物,化学式为MnO2。

它是一种黑色固体,具有许多重要的物理和化学性质。

二氧化锰广泛应用于许多领域,包括化学工业、电池制造和环境保护等方面。

本文将探讨二氧化锰的性质、用途以及相关的安全注意事项。

首先,让我们来了解二氧化锰的结构和物理性质。

二氧化锰由一种正离子(Mn2+)和两个负离子(O2-)组成。

它的晶体结构可以是多种形式,包括纤锰矿 (pyrolusite)、钠纤锰矿 (natrolite) 和森林锰矿 (romanechite)。

纤锰矿是最常见的形式,具有正交晶体结构。

二氧化锰的密度约为5.026克/立方厘米,熔点为535摄氏度。

二氧化锰具有许多化学性质,使其在化学工业中具有广泛的应用。

首先,它是一种良好的氧化剂,在氧化反应中发挥重要作用。

二氧化锰可以将某些物质氧化为高价态,同时自身被还原为低价态。

这种氧化还原的反应对于许多化学过程至关重要,如有机合成、电池反应等。

其次,二氧化锰还是一种催化剂,具有催化许多重要反应的能力。

例如,它可以催化氢气和氧气的反应生成水。

此外,二氧化锰还可以与一些有机化合物发生反应,形成特定的氧化产物。

除了在化学工业中的应用外,二氧化锰在电池制造方面也有重要用途。

二氧化锰广泛用于制造碱性锰电池和锂离子电池。

在碱性锰电池中,二氧化锰是阳极材料,其氧化还原反应提供电池所需的电子流动。

而在锂离子电池中,二氧化锰则被用作正极材料,参与锂离子的嵌入和脱嵌过程。

这些电池广泛应用于各种设备和应用,如闹钟、遥控器、电动工具等。

然而,使用二氧化锰时需要注意一些安全事项。

首先,二氧化锰应存放在干燥、通风良好的地方,远离火源和易燃物。

它是一种可燃物质,在高温下可能会发生燃烧。

其次,接触二氧化锰时应使用适当的个人防护装备,如手套和护目镜。

二氧化锰粉末可能对眼睛、皮肤和呼吸道造成刺激。

此外,任何吞食或吸入二氧化锰的情况都应立即就医。

二氧化锰-化学品危害性分析

二氧化锰-化学品危害性分析
引起的职业病
二氧化锰中毒
急救措施
皮肤接触
脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。
眼睛接触
提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入
迅速脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。
食入
饮足量温水,催吐。就医。
防护措施
工程控制:生产过程密闭,加强通风。
呼吸系统防护:空气中粉尘浓度超标时,必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防毒物渗透工作服。
手防护:戴橡胶手套。
其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。
溶解性
不溶于水,不溶于硝酸
稳定性
稳定
避免接触的件
--
燃爆特性
燃烧性
本品不燃,具刺激性
建规火险分级
戊级
闪点(℃)
--
引燃温度(℃)
--
毒性及健康危害
接触限值
PC-TWA=0.15mg/m3
危害程度
侵入途径:皮肤接触、吸入、食入
毒性:极度危害
急性毒性
LD50:--
LC50:--
健康危害
过量的二氧化锰统工业生产中急性中毒少见,若短时间吸入大量本品烟尘,可发生“金属烟热”,病人出现头痛、恶心、寒战、高热、大汗。慢性中毒表现有神经衰弱综合征,植物神经功能紊乱,兴奋和抑制平衡失调的精神症状,重者出现中毒性精神病;锥体外系受损表现有肌张力增高、震颤、言语障碍、步态异常等。
化学物职业危害性分析表
二氧化锰
标识
中文名
二氧化锰
英文名
manganese binoxide
分子式
MnO2
危险货物编号

二氧化锰的化学式

二氧化锰的化学式

二氧化锰的化学式二氧化锰是一种无机化合物,化学式为MnO2。

它是一种黑色粉末,常见于自然界中的锰矿物中,如菱锰矿、硬锰矿等。

二氧化锰是一种重要的化工原料,广泛应用于电池、玻璃、漂白剂、金属合金等领域。

下面将介绍二氧化锰的化学性质、物理性质、制备方法和应用领域等方面的内容。

1. 化学性质(1)与酸反应:二氧化锰能与酸反应生成锰盐和水。

2MnO2 + 4HCl → 2MnCl2 + 2H2O + Cl2↑(2)与氢氧化钠反应:二氧化锰与氢氧化钠反应生成三氧化二锰和水。

MnO2 + 2NaOH → Mn2O3 + 2H2O + Na2O(3)加热分解:二氧化锰在高温下分解成锰氧化物和氧气。

2MnO2 → 2MnO + O2↑2. 物理性质(1)外观:二氧化锰是黑色粉末,呈闪光晶体状。

(2)密度:3.9 g/cm3(3)熔点:535℃(4)溶解性:二氧化锰可以在盐酸、硝酸和氢氟酸中溶解,但不能在水中溶解。

3. 制备方法(1)化学法:将锰盐和氨水混合,得到沉淀的氢氧化锰,再将氢氧化锰加热分解得到二氧化锰。

MnSO4 + 2NH4OH → Mn(OH)2↓ + (NH4)2SO4Mn(OH)2 → MnO2 + H2O(2)物理法:将菱锰矿加热至高温,使其中的二氧化锰分解析出。

MnCO3 → MnO + CO2↑4. 应用领域(1)电池:二氧化锰是干电池的主要正极材料,也是锰锂电池和动力电池的重要原料。

(2)玻璃:二氧化锰能提高玻璃的抗紫外线能力和抗热能力,用于制造玻璃制品。

(3)漂白剂:二氧化锰可用作漂白剂来处理饮用水、食品、化妆品等,能有效地去除杂质和色素。

(4)金属合金:二氧化锰能用于生产锰铁合金、不锈钢等金属合金。

(5)医药:二氧化锰可用于制造消毒剂、止血药等医药制品。

综上所述,二氧化锰是一种化学性质稳定、物理性质感人的重要化学物质,广泛应用于电池、玻璃、漂白剂、金属合金等领域。

在未来的发展中,二氧化锰的应用前景将会越来越广泛,同时也将为人类的生产和生活带来更多的便利和发展。

二氧化锰文档

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二氧化锰引言二氧化锰(Manganese dioxide)是一种化学物质,其化学式为MnO2。

它是一种黑色固体,常见于自然界中的矿石中。

二氧化锰在工业生产中具有重要的应用,同时也是一种重要的化学试剂。

本文将介绍二氧化锰的物理性质、化学性质、应用领域以及安全注意事项。

物理性质1.外观:二氧化锰呈黑色固体,通常以粉末或者颗粒的形式存在。

2.结晶结构:二氧化锰具有结晶性,其晶体结构为纤锰矿结构,属于三方晶系。

3.密度:二氧化锰的密度约为5.03 g/cm³。

4.熔点:二氧化锰的熔点约为535°C。

5.热稳定性:二氧化锰具有较好的热稳定性,可在高温下长期稳定存在。

化学性质1.氧化性:二氧化锰具有很强的氧化性,它可以与许多物质发生氧化反应。

2.还原性:二氧化锰也具有一定的还原性,可以参与某些还原反应。

3.溶解性:二氧化锰微溶于水,溶解度随温度的增加而增加。

4.酸碱性:二氧化锰在酸性和碱性介质中都有不同的化学性质表现。

应用领域1.电池材料:由于二氧化锰具有良好的电化学性能,它被广泛用作电池的正极材料。

特别是锰酸锂电池和锰铜锂电池,二氧化锰是重要的原料之一。

2.催化剂:二氧化锰也是一种重要的催化剂。

它可以催化氧化反应、还原反应,以及其他有机化学反应。

在化学工业生产中,二氧化锰常被用作有机合成的催化剂。

3.防腐抗氧化剂:二氧化锰可以作为防腐涂料的添加剂,有效降低金属材料的氧化速率,延长使用寿命。

4.陶瓷颜料:由于二氧化锰的黑色特性,它常被用作陶瓷颜料的添加剂,可以使陶瓷制品呈现黑色或者深灰色。

5.化学试剂:二氧化锰在实验室中也是一种常用的化学试剂,用于氧化反应、还原反应等。

安全注意事项1.避免吸入:二氧化锰粉尘可引起呼吸道刺激,应注意避免吸入。

在操作时需佩戴合适的防护口罩。

2.避免接触皮肤:长期或高浓度接触二氧化锰可能引起皮肤过敏或刺激,应注意避免皮肤直接接触。

3.避免食入:二氧化锰为一种有毒物质,严禁食入。

二氧化锰

二氧化锰

物理性质:外观与性状:黑色或黑棕色结晶或无定形粉末
相对分子质量86.94
化学式MnO2
熔点(℃):535(分解)
相对密度(水=1)5.03
沸点(℃):535℃
溶解性:不溶于水,不溶于硝酸
储存:,密封阴凉处保存
化学性质:
二氧化锰是氧原子在八面体角顶上, 锰原子在八面体中,[M n O2]八面体共棱连接形成单链或双链,这些链和其它链共顶,形成空隙的隧道结构,八面体或成六方密积或成立方密堆积。

氧化性:二氧化锰是一种不成盐氧化物,非两性氧化物(既不与酸反应,也不与碱反应):
遇还原剂时,表现为氧化性。

如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到氧化锰;将二氧化锰放在氨气流中加热,得到棕黑色的三氧化二锰;将二氧化锰跟浓盐酸反应,则得到l氯化锰、氯气和水。

遇强氧化剂时,还表现为还原性。

如将二氧化锰,碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融,可得到暗绿色熔体,将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。

在酸件介质中是一种强氧化剂。

强氧化剂,自身不燃烧,但助燃,不要和易燃物放置一起
质量指标
指标名称[4] 一等品合格品
二氧化锰的质量分数/%≥ 90 88
总锰(Mn)质量分数/%≥ 59 58
铁(Fe)/%≤ 0.35 0.35
水分/%≤ 3.0 3.0
酸不溶物/%≤ 0.3 0.4
碱和碱土金属/%≤ 2.0 2.0
pH值 5-7 5-7。

二氧化锰

二氧化锰

安全信息Biblioteka 安全术语风险术语S25:Avoid contact with eyes. 避免眼睛接触。
R20/22:Harmful by inhalation and if swallowed. 吸入及吞食有害。
谢谢观看
有机合成用途
二氧化锰在有机化学之中十分有用。被用于氧化物的二氧化锰的形态不一,因为二氧化锰有多个结晶形态, 化学式可以写成MnO2·x(H2O)n,其中x介乎0至0.5之间,而n可以大于0。二氧化锰可在不同pH下的高锰酸钾 (KMnO₄)和硫酸锰(MnSO₄)的反应之中产生。
其中一个二氧化锰专用的化学反应是将醇类转化为醛类。即使该醇类中有双键,也不会被二氧化锰所氧化: cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO
二氧化锰
无机化合物
01 理化性质
03 制备种类 05 注意事项
目录
02 制备方法 04 作用用途 06 安全信息
二氧化锰,是一种无机化合物,化学式为MnO2,为黑色无定形粉末或黑色斜方晶体,难溶于水、弱酸、弱碱、 硝酸、冷硫酸,加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。用于锰盐的制备,也用作氧化剂、除锈剂、催化剂。
理化性质
物理性质
化学性质
熔点:535℃ 密度:5.03g/cm3 外观:黑色无定形粉末或黑色斜方晶体 水溶性:不溶于水
酸碱性:二氧化锰是两性氧化物,它是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体,可作为干电池的去极化剂。 在实验室常利用它的氧化性,和浓HCl作用以制取氯气:
二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂。
硫酸锰
将菱锰矿粉与硫酸按质量比值1 : 1.8~1 : 2.0混合进行反应,生成硫酸锰,正常情况下使用电解槽的循环 酸,并补充部分硫酸,待pH=4时,加入少量二氧化锰粉,将溶液中Fe2+氧化成Fe3+,再加石灰乳中和至pH近中性, 加入硫化钡饱和溶液,使重金属离子生成硫化物沉淀,经过滤配制成电解液组成:MnSO4=120±20 g/L、 H2SO4=30±10 g/L,在温度93±5℃,槽电压2~3 V下,通常经20~30天电解,在阳极上沉积生成块状粗品,粗 品经剥离、粉碎、用水多次漂洗,并加入碳酸氢钠中和至pH=5~7,再经过滤、干燥、粉碎,制得电解二氧化锰 产品。

高纯二氧化锰规格书

高纯二氧化锰规格书

高纯二氧化锰规格书本文为高纯二氧化锰(MnO2)的规格书,详细描述了该产品的物理化学性质、制备工艺、应用领域以及相关参考内容。

1. 物理化学性质:高纯二氧化锰属于黑色结晶体粉末,无味、无臭。

其化学式为MnO2,相对分子质量为86.94。

该物质无溶解性,几乎不溶于水,但可以溶于一些无机酸和氯化物。

2. 制备工艺:(1)锰矿选矿:将富含锰矿石进行选矿处理,去除杂质。

(2)酸浸:用稀硫酸或盐酸浸取锰矿石,在加热的条件下使锰矿石溶解释放出二氧化锰。

(3)沉淀:将溶液与氯酸钠反应,使锰形成沉淀。

(4)热处理:对沉淀进行热处理,得到高纯度的二氧化锰。

3. 应用领域:高纯二氧化锰具有多种应用领域,包括:(1)电池工业:高纯二氧化锰常用作干电池正极材料,可提高电池的容量和性能。

(2)涂料工业:高纯二氧化锰可以用作防腐涂料和陶瓷颜料。

(3)医药工业:高纯二氧化锰被广泛应用于医药中,可以用作制剂和药物催化剂。

(4)催化剂工业:高纯二氧化锰可以用作合成氨、硫酸等化学反应的催化剂。

4. 相关参考内容:(1)《高纯二氧化锰的合成与表征》(2019):该论文详细研究了高纯二氧化锰的合成方法和表征技术,探讨了不同工艺条件对产品性质的影响。

(2)《高纯二氧化锰的应用研究进展》(2020):该综述文章综合总结了高纯二氧化锰在电池、涂料、医药和催化剂等领域的应用研究进展。

(3)《高纯二氧化锰的制备工艺改进与优化》(2018):该论文针对高纯二氧化锰的制备工艺进行了改进和优化,提高了产品的质量和产量。

(4)《高纯二氧化锰的晶体结构与性能研究》(2017):该研究通过X射线衍射和差热分析等方法研究了高纯二氧化锰的晶体结构和性能,为其应用提供了基础数据。

(5)《高纯二氧化锰的药物催化应用研究》(2016):该研究重点研究了高纯二氧化锰在药物催化领域的应用,探索了其在药物合成中的催化机制和反应条件。

总结:高纯二氧化锰是一种具有广泛应用领域的物质,其制备工艺经过多年的改进和优化,已经达到了高纯度和优质的要求。

催化剂 二氧化锰

催化剂 二氧化锰

催化剂二氧化锰催化剂是一种能够提高化学反应速率但不参与反应本身的物质。

而二氧化锰,作为一种常见的催化剂,具有广泛的应用领域。

本文将从催化剂二氧化锰的基本概念、性质特点、应用场景等方面进行介绍。

一、基本概念催化剂是一种能够改变反应速率,但在化学反应结束后能够从反应体系中完全恢复的物质。

二氧化锰,化学式为MnO2,是一种常见的催化剂,其特点在于其稳定性好,且易于制备和分离。

二、性质特点1.催化活性:二氧化锰具有较高的催化活性,能够加快反应的进行,降低反应能垒。

2.稳定性:二氧化锰在一定条件下具有较好的稳定性,能够在反应过程中持续发挥催化作用。

3.可重复使用:二氧化锰作为催化剂,具备可重复使用的特点,经过简单的处理,可以循环使用。

三、应用场景1.化学工业:二氧化锰广泛应用于化学合成反应中,例如有机物氧化、氢氧化反应等。

其催化活性高,能够提高反应速率,有效降低生产成本。

2.环境保护:二氧化锰在环境保护领域也有着重要的应用。

例如,在废水处理中,二氧化锰可用作催化剂,在氧化还原反应中去除有机污染物,具有较好的处理效果。

3.能源领域:二氧化锰作为催化剂在能源领域也有着广泛应用,例如在锂离子电池中,二氧化锰可作为正极材料,促进电化学反应进行,提高电池性能。

催化剂二氧化锰具有较高的催化活性、稳定性和可重复使用的特点,广泛应用于化学工业、环境保护和能源领域等多个领域。

其在加快反应速率、降低能耗、改善产品品质等方面发挥着重要作用。

随着科学技术的不断发展,催化剂二氧化锰的应用前景将更加广阔。

以上是关于催化剂二氧化锰的一些基本概念、性质特点和应用场景的介绍。

希望本文能够对读者加深对催化剂二氧化锰的了解,并且在实际应用中能够发挥出它的优势和作用。

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二氧化锰详细资料大全二氧化锰(自然界以软锰矿形式存在)。

物理性状:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。

溶解性:难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。

基本介绍•中文名:二氧化锰•英文名:manganese dioxide•化学式:MnO2•分子量:86.94•CAS登录号:1313-13-9•EINECS登录号:215-202-6•熔点:无熔点•沸点:无•水溶性:不易溶于水•密度:根据不同晶型而定•外观:黑色、棕黑色的层状、粉末状、大颗粒状固体理化性质,英文别名,制备方法,晶粒型活性二氧化锰,三氧化二锰( Mn2O3 ) 粉体的制备,活性二氧化锰的制备,关于新型活化体系活化机理,关于 CEMD 电解液的选择,关于 NaClO3 氧化剂的添加,最终结论,作用用途,质量指标,注意事项,安全术语,理化性质物理性质外观与性状黑色或黑棕色结晶或无定形粉末。

分解温度535℃相对密度(水=1)5.03溶解性不溶于水,不溶于硝酸。

化学性质酸碱性:二氧化锰是两性氧化物,它是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体,可作为干电池的去极化剂。

在实验室常利用它的氧化性,和浓HCl作用以制取氯气:二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂。

二氧化锰是[MnO 2]八面体,氧原子在八面体角顶上,锰原子在八面体中,[MnO 2]八面体共棱连线形成单链或双链,这些链和其它链共顶,形成空隙的隧道结构,八面体或成六方密堆积,或成立方密堆积。

二氧化锰是一种两性氧化物,存在对应的BaMnO 3或者SrMnO 3这样的钙钛矿结构的形式上的盐(通过熔碱体系中的化合反应得到),也存在四氯化锰。

遇还原剂时,表现为氧化性。

如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到氧化锰;将二氧化锰放在氨气流中加热,得到棕黑色的三氧化二锰;将二氧化锰跟浓盐酸反应,则得到l氯化锰、氯气和水。

遇强氧化剂时,还表现为还原性。

如将二氧化锰,碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融,可得到暗绿色熔体,将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。

在酸件介质中是一种强氧化剂。

强氧化剂,自身不燃烧,但助燃,不要和易燃物放置一起。

在氯酸钾[KClO 3]分解、双氧水(过氧化氢,H 2O 2)分解的反应中作催化剂:英文别名BLACK MANGANESE OXIDE; MANGANESE(+4)OXIDE; MANGANESE BIOXIDE; MANGANESE DIOXIDE; MANGANESE DIOXIDE, ACTIVATED; MANGANESE (IV) DIOXIDE; MANGANESE(IV) OXIDE ACTIVATED; MANGANESE(IV) OXIDE ON CARRIER; MANGANESE OXIDE; C.I. 77728 EINECS215-202-6 化学式MnO 2分子量86.94制备方法主要取自天然矿物软锰矿。

普遍采用高温硫酸锰溶液电解法制取,碳酸锰矿和软锰矿均可作为原料。

硫酸锰溶液的制备包括浸取、除铁、中和、除重金属、过滤、静置除钙镁等工序,经高温电解后制得粗产品,再经处理包括剥离、粉碎、洗涤、中和与干燥等过程制得合格晶。

当采用氯化锰溶液电解可制得纤维状二氧化锰。

还有碳酸锰、硝酸锰热解法,由低价氧化锰与氧化剂如氯酸钠、氯气、氧气等分别组合反应直接氧化制得。

硫酸锰将菱锰矿粉与硫酸按质量比值1 : 1.8~1 : 2.0混合进行反应,生成硫酸锰,正常情况下使用电解槽的循环酸,并补充部分硫酸,待pH=4时,加入少量二氧化锰粉,将溶液中Fe2+氧化成Fe3+,再加石灰乳中和至pH近中性,加人硫化钡饱和溶液,使重金属离子生成硫化物沉淀,经过滤配制成电解液组成:MnSO4=120±20 g/L、H 2SO 4=30±10 g/L,在温度93±5℃,槽电压2~3 V下,通常经20~30天电解,在阳极上沉积生成块状粗品,粗品经剥离、粉碎、用水多次漂洗,并加入碳酸氢钠中和至pH=5~7,再经过滤、干燥、粉碎,制得电解二氧化锰产品。

化学方程式为: MnCO 3+H 2SO 4=MnSO 4+H 2O+CO 2↑ 2FeSO 4+MnO 2+2H 2SO 4=Fe 2(SO 4) 3+MnSO 4+2H 2O Fe 2(SO 4) 3+6H 2O=3H 2SO 4+2Fe(OH) 3↓ MnSO 4+2H 2O=电解=MnO 2↓+H 2SO 4+H 2↑ 氯化锰法将菱锰矿与过量盐酸进行反应,生成氯化锰溶液,待反应完成后,加入石灰进行中和,控制Ph=4左右,加入氧化剂过氧化氢使Fe2+氧化生成氢氧化铁沉淀而除去,净化的氯化锰溶液加入硝酸锰配成电解液,使氯化锰浓度0.5~2.0 mol/L,HCl的浓度0.01~1.0 mol/L。

电解液中可加入含量10%~15%的硝酸锰,在温度85~95℃下电解,这样可解决电解过程中微量氯放出反应所造成的空气污染及腐蚀问题。

电解得到纤维状二氧化锰,再经粗品剥离、粉碎、中和漂洗、过滤、干燥、粉碎,制得电解二氧化锰产品。

化学方程式为: MnCO 3+2HCl=MnCl 2+H 2O+CO 2↑ MnCl 2+2H 2O=电解=MnO 2↓+2HCl+H 2↑ 多为地下开采,一般工艺流程同“磷块岩”。

常用的选矿方法有手选、磁选、浮选、重选等,此外化学选矿和细菌浸取法用于锰矿石有大量试验。

湖南省湘潭锰矿选矿工艺流程如下:硝酸锰法将软锰矿与煤粉混合,经还原焙烧使高价锰还原成一氧化锰,用硝酸及硫酸浸取,经过滤、净化,得硝酸锰溶液,再经浓缩、热分解得二氧化锰,最后经稀硝酸精制、硫酸活化处理、水洗、干燥,制得化学二氧化锰产品。

化学方程式为:MnO 2+C=MnO+CO↑ MnO 2+CO=MnO+CO 2↑ MnO+2HNO 3=Mn(NO 3) 2+H 2O Mn(NO 3) 2=MnO 2+2NO 2↑ 碳酸锰法软锰矿细粉碎与煤粉混合,进行还原焙烧生成氧化锰,用硫酸浸取,所得硫酸锰溶液中和到Ph4~6,沉淀杂质过滤除渣,滤液加硫化钠净化,经压滤,加入碳酸氢铵及晶种生成碳酸锰沉淀,在空气中通水蒸气于大约450℃下焙烧热分解,生成二氧化锰,剩余的碳酸锰及低价氧化锰,经硫酸溶出,氯酸钠重质化,再经洗涤,烘干得化学二氧化锰。

化学方程式为: 2MnO 2+C=2MnO+CO 2↑ MnO+H 2SO 4=MnSO 4+H2O MnSO 4+2NH 4HCO 3=MnCO 3+CO 2+H 2O+(NH 4)2SO 4 MnCO 3+0.5O 2=MnO 2+CO 2↑ MnCO 3+H 2SO 4=MnSO 4+H 2O+CO 2↑ 5MnSO 4+2NaClO 3+4H 2O=5MnO 2+Na 2SO 4+4H 2SO 4+Cl 2↑ 天然锰矿活化法将高质量的软锰矿在空气中加热到600~800℃,或在还原剂(如煤粉、天然气)存在下,加热到300℃进行还原焙烧,使二氧化锰还原生成三氧化二锰,还原产物再经热硫酸处理,歧化三氧化二锰得到高活性.γ-MnO 2和硫酸锰,酸浸后浆液经过滤、洗涤、干燥、制得活性二氧化锰。

化学方程式为:2MnO 2+C=Mn 2O 3+CO↑ Mn 2O 3+H 2SO 4=MnSO 4+MnO 2+H 2O晶粒型活性二氧化锰高活性( 放电性能优异) 天然二氧化锰( NMD) 直接用作电池的正极材料。

随着时间的推移,其资源已日趋枯竭。

研究使用低活性高品位天然二氧化锰,一直是锰工业和电池工业科技工作者所关助与研究热点。

大量试验基础上有人曾提出以“电解二氧化锰( EMD) 电解液为酸性介质的歧化活化,添加少量 NaClO3 和含铝聚氯化物”的活化体系,对研制活性二氧化锰的焙烧、歧化活化及活化体系的最佳最佳化组合进行了深入研究。

以前研究工作基础上,借鉴化学二氧化锰工艺技术,以“微粒电解二氧化锰( CEMD) 电解液为酸性介质的歧化活化,NaClO3 为氧化剂的氧化重质化,含铝聚氯化物浸渍”的新型活化体系,活化了低活性高品位天然二氧化锰的焙烧粉 ( Mn2O3 ) 而制成晶粒型高活性二氧化锰电池正极材料。

该产品具有丰富的吸液能力和较大的比表面积,以及优异的放电性能,尤其是2 Ω 重负荷连放和3.9 Ω轻负荷间放。

由于研制样品各项物理化学性能和电化学性能接近或趋于接近 EMD。

在电池生产中,可以部分或全部替代价格昂贵的电解二氧化锰,潜在经济效益显现,开发套用前景广阔。

三氧化二锰( Mn2O3 ) 粉体的制备取一定量的天然二氧化锰矿,烘乾,粉磨至全部通过 100 目筛,在700℃的转炉中热分解焙烧1.5 h,使天然二氧化锰矿粉中MnO2 转化为Mn2O3,取出粉体冷却到常温,充分研碎即得Mn2O3 粉体。

活性二氧化锰的制备取一定量 Mn2O3 粉体置于“微粒电解二氧化锰 ( CEMD) 电解液+ NaClO3 氧化剂 + 含铝聚氯化物”为介质的新型活化体系中,控制活化温度80℃ 左右,歧化活化时间 2 h。

活化结束后,用 10% NaOH 溶液中和洗涤,调整 pH 值为 6 左右,经搅拌、过滤、烘干即得晶粒型活性二氧化锰。

关于新型活化体系活化机理在酸性介质中,Mn2O3 粉体歧化活化成活性二氧化锰,其主反应式为: Mn2O3 + 2H +→MnO2 + Mn2 + + H2O 从化学反应式看,以硫酸( H2 SO4 ) 为酸性介质活化时,Mn2O3 粉体自身发生氧化还原反应,也就是歧化反应,生成的固体物质为活性二氧化锰,溶液物质为硫酸锰。

一些文献提出将硫酸锰溶液净化后制备成固体硫酸锰。

大量试验发现,以 H2 SO4 为酸性介质活化 Mn2O3 粉体过程中所产生的 MnSO4 并不多,而以 H2 SO4 为酸性介质的活化体系又成为可能。

因此,在大量试验基础上,借鉴化学二氧化锰工艺技术,提出以“CEMD 电解液为酸性介质的歧化活化,NaClO3 为氧化剂的氧化重质化,含铝聚氯化物为浸渍”的新型活化体系。

Mn2O3 + H2 SO4 = MnO2↓ + MnSO4 + H2O ( 1) MnSO4 +2NaClO3 =MnO2↓+Na2SO4 +Cl2↑+2O2↑( 2) 5MnSO4 + 2NaClO3 + 4H2O = 5MnO2↓ + Na2 SO4+ 4H2 SO4 + Cl2↑ ( 3) 4MnSO4 + 4MnO -4+ 2H2O = 8MnO2↓ + 4HSO -4+ O2↑ ( 4) 2MnSO4 + O2 + 2H2O= 2MnO2↓ + 2H2 SO4 ( 5) Fe2O3 + 3H2 SO4 = Fe2 ( SO4 ) 3 + 3H2O ( 6) Fe2 ( SO4 ) 3 + 6H2O = 2Fe( OH) 3↓ + 3H2 SO4( 7) MeO + H2 SO4→MeSO4 + H2O( Me 为金属元素)( 8)关于 CEMD 电解液的选择研究 EMD 电解液作为活化体系时发现, EMD 电解液中 H2 SO4 浓度( 约 0. 5 mol /L) 太低,影响 Mn2O3 粉体歧化活化,在活化过程中需要补充比较多的浓 H2 SO4,而 CEMD 电解液含有 2. 5 ~3. 2 mol /L H2 SO4 浓度正好满足歧化活化 Mn2O3 粉体需要的酸性介质。

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