[发明专利]一种制备氮化锰的方法

权利要求书

1.一种制备氮化锰的方法，将含锰原料破碎，选取粒径小于2mm的部分，经过在氮化反应器中用含氮气氛氮化过程而得到氮化锰，其特征在于：

所述含氮气氛为：含有氮元素和还原性氢元素的物质如氨气、羟胺、肼、有机胺类、乙腈、尿素、连二尿、三聚氰胺、氯化胺等气态、液态或者固态含氮物质或其它含氮的有机物中的一种或者它们的混合物，或者以上物质与氮气的混合物，或者以上物质与含碳或氢元素的物质的混合物，或者以上物质与含碳和氢元素的物质的混合物，或者是氮气和氢气或者氮气和一种或几种含还原性氢的物质的混合物；

所述的含锰原料为：金属锰、电解锰、锰铁、MnO₂、MnO、Mn₃O₄，或者以上物质的混合物，或者以上物质与其它含锰元素物质的混合物；原料里面还含有少量其它的杂质；

所述氮化过程为：从氮化反应器的一端加入所述含锰的原料，在该反应器的另外一端出来的固体物料即为氮化锰，所述含锰的原料在进入反应器到撤出反应器的过程中在反应器中移动并被顺次加热和冷却，其经过的最高温度不低于350℃不高于1700℃，固体物料在反应器温度高于200℃的温度段中的停留时间在0.5～50h之间，氮化反应器内部含氮气氛压力在绝对压力0.01～1.0MPa之间；

所述氮化反应器及氮化过程中可以同时进固体料和出固体料，与此同时也可以连续进含氮气体和出含氮气体；

所述的氮化反应器是电阻炉或者工业感应炉，比如用电阻丝、硅碳棒、硅钼棒、工频感应、中频感应加热或者这些加热方式混和加热的窑炉。

2.根据权利要求1所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：所述氮化反应器为回转窑，固体物料在窑中随着回转窑的旋转从窑头移动到窑尾出料。

3.根据权利要求1所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：所述的氮化反应器为推板窑，固体物料装在耐高温的料斗里面，被从窑头推移到窑尾出料。

4.根据权利要求1所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：所述氮化反应器为立窑，固体物料在窑中依靠重力从立窑顶端逐步移动到立窑底部出料，所述的含锰原料在进入立窑以前被压制成块。

5.根据权利要求1～4所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：固体料和气体料都可以连续进出氮化反应器。

6.根据权利要求1～5所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：固体料经过的最高温度不低于350℃不高于1200℃。

7.根据权利要求1～6所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：氮化过程中含氮气氛压力为绝对压力0.01～1.0MPa。

8.根据权利要求7所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：氮化过程中含氮气氛压力为绝对压力0.02～0.5MPa。

9.根据权利要求1～8所述的制备氮化锰的方法，其特征在于：

(1)含锰原料被粉碎到粒径2mm以下，压块或不压块进入氮化反应器中

(2)所述含氮气氛为：含有氮元素和还原性氢元素的物质如氨气、有机胺类、乙腈、尿素、连二尿、三聚氰胺、氯化胺或其它含氮的有机物中的一种或者它们的混合物，或者以上物质与氮气的混合物，或者以上物质与含碳或氢元素的物质的混合物，或者以上物质与含碳和氢元素的物质的混合物，或者是氮气和氢气或者氮气和一种或几种含还原性氢的物质的混合物。

(3)氮化反应器内部顺着物料移动的方向温度逐步升高，最高温度段温度不低于350℃不高于1200℃，然后顺着物料移动的方向，温度逐步降低；

(4)固体物料在移动到氮化反应器最高温段过后的低温段，且物料温度低于300℃后可以撤出反应器；

(5)包括物料升温和降温的整个氮化过程在含氮气氛绝对压力0.02～0.5MPa下进行；

(6)在维持氮化反应器内部温度分布状态的条件下，可以多批次或者连续的对含锰原料进行氮化；

(7)制备得到的氮化锰氮含量在3％到25％之间，Mn元素含量大于50％。