[发明专利]一种用高价锰和低价锰化合物做原材料制备Mn2O3的方法

说明书

本发明属于湿法冶金领域，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。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。