專利名稱：一種四氧化三錳制備的方法
技術領域：
本發明屬于無機非金屬材料領域，特別涉及一種用碳酸錳經特別熱分解獲得的錳的混 合物制備四氧化三錳的方法。
背景技術：
四氧化三錳(Mn304)是制備軟磁錳鋅鐵氧體的主要原材料之一，其它原材料為FeA和
Zn0。
錳鋅鐵氧體是一種高性能的磁性材料，廣泛用于電器、通訊、信息等高技術行業，用于
防空導彈系統、變極化相控陣雷達天線、預警飛機天線、固態相控陣組件、單脈沖精密跟蹤
測量雷達等軍工產品中。用于制造各種磁芯、信息存儲材料、磁頭等。錳鋅鐵氧體性能好，
則磁芯體積縮小，電感器所需的線圈匝數減少。隨著這些行業技術的迅速發展，要求電子器
件小型化、輕量化，相應對錳鋅鐵氧體提出了輕、薄、短小的要求，對高性能軟磁錳鋅鐵氧
體的需求量也與日俱增，年增長速度大于10%。
目前國內四氧化三錳的生產能力約7萬噸，市場需求量超過5萬噸，主要滿足國內的需
求。四氧化三錳的制備方法有金屬錳粉懸浮液催化氧化法、焙燒法、還原法和錳鹽水熱氧化
法等。目前制備四氧化三錳的主要方法是電解金屬錳粉懸浮液催化氧化法，該法工藝成熟，
但不足的有 一是生產成本高；二是雜質含量普遍偏高；三是比表面積較小。用碳酸錳直接
焙燒氧化也可以制備四氧化三錳，但氧化過程復雜，產品質量差，更為嚴重的是因碳酸錳在
高溫下迅速放出大量二氧化碳很容易揚灰造成大量錳化合物損失。
發明內容
本發明目的是改進碳酸錳焙燒工藝過程制備四氧化三錳，解決碳酸錳在高溫下迅速放出 大量二氧化碳很容易揚灰造成大量錳化合物損失問題。
一種制備四氧化三錳的方法，其特征是先采用加熱氧化分解碳酸錳的方法制備錳的混合 物。錳的混合物的制備條件是用錳礦石浸出液的凈化液——硫酸錳溶液為原料，用碳酸鹽或 碳酸氫鹽作沉淀劑，將硫酸錳中溶液的錳離子沉淀為碳酸錳沉淀物，用空氣或氧氣作為氧化 劑，在120 800。C和熱分解時間為0.1 30小時條件下，通過氧化得到錳的混合物。將錳的混 合物進行焙燒制備四氧化三錳的條件為焙燒溫度800~1200°C,焙燒時間0.01 10小時。
在空氣或氧氣存在下，碳酸錳緩慢部分熱分解為錳的混合產物，錳的混合物中含二氧化 錳、 一氧化錳和碳酸錳等。錳的混合物中碳酸錳的含量大幅度降低，為避免高溫焙燒造成錳 混合物揚塵損失奠定了基礎。獲得的碳酸錳熱分解產物經焙燒處理可以制備出高質量的四氧
化三錳。
本方法先將碳酸錳在相對較低溫度下緩慢部分氧化分解，使其變為錳的混合物，再焙燒 錳的混合物制四氧化三錳。該法因碳酸錳分解氧化速度較緩慢，幾乎無錳化合物揚灰，且產 物質量好。
具體實施例方式
實施例1
在硫酸錳溶液中加堿金屬碳酸(氫)鹽或碳酸(氫)銨，獲得的碳酸錳在30()OC條件下， 通空氣氧化10小時，得錳的混合物產物。在900°C下煅燒錳的混合物10分鐘，得四氧化三 錳。
實施例2
在硫酸錳溶液中加堿金屬碳酸(氫)鹽或碳酸(氫)銨，獲得的碳酸錳在38(fC條件下， 通空氣氧化5小時，得錳的混合物產物。在980。C下煅燒錳的混合物1分鐘，得四氧化三錳。
實施例3
在硫酸錳溶液中加堿金屬碳酸(氫)鹽或碳酸(氫)銨，獲得的碳酸錳在45(fC條件下， 通空氣氧化7小時，得錳的混合物產物。在110(TC下煅燒錳的混合物60分鐘，得四氧化三 錳。
實施例4
在硫酸錳溶液中加堿金屬碳酸(氫)鹽或碳酸(氫)銨，獲得的碳酸錳在65(fC條件下， 通空氣氧化4小時，得錳的混合物產物。在950°(3下煅燒錳的混合物0.5分鐘，得四氧化三 錳。
權利要求
1，一種制備四氧化三錳的方法，其特征是先采用加熱氧化分解碳酸錳的方法制備錳的混合物，制備條件是用錳礦石浸出液的凈化液——硫酸錳溶液為原料，用碳酸鹽或碳酸氫鹽作沉淀劑，將硫酸錳中溶液的錳離子沉淀為碳酸錳沉淀物，用空氣或氧氣作為氧化劑，在120～800℃和熱分解時間為0.1～30小時條件下，通過氧化得到錳的混合物，然后將錳的混合物進行焙燒得到四氧化三錳，焙燒條件為焙燒溫度800～1200℃，焙燒時間0.01～10小時。
2， 如權利要求1所述一種制備四氧化三錳的方法，其特征是錳的混合物 中含二氧化錳為20~90%，其余為一氧化錳、碳酸錳。
全文摘要
一種四氧化三錳制備的方法，屬于無機非金屬材料領域。本方法用錳礦石浸出液的凈化液——硫酸錳溶液為原料，用碳酸(氫)鹽作沉淀劑，將硫酸錳中溶液的錳離子沉淀為碳酸錳沉淀物，再在120～800℃下，用空氣或氧氣將碳酸錳經熱氧化分解為含二氧化錳、一氧化錳和碳酸錳等的錳的混合物，然后在800～1200℃下將錳的混合物焙燒為四氧化三錳。制備過程中幾乎沒有錳化合物的揚塵現象發生，錳回收率高，獲得的四氧化三錳活性好，成本低。
文檔編號C01G45/02GK101177304SQ200710179579
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年12月14日
發明者興 鄒 申請人:北京科技大學