专利名称：一种四氧化三锰制备的方法
技术领域：
本发明属于无机非金属材料领域，特别涉及一种用碳酸锰经特别热分解获得的锰的混 合物制备四氧化三锰的方法。
背景技术：
四氧化三锰(Mn304)是制备软磁锰锌铁氧体的主要原材料之一，其它原材料为FeA和
Zn0。
锰锌铁氧体是一种高性能的磁性材料，广泛用于电器、通讯、信息等高技术行业，用于
防空导弹系统、变极化相控阵雷达天线、预警飞机天线、固态相控阵组件、单脉冲精密跟踪
测量雷达等军工产品中。用于制造各种磁芯、信息存储材料、磁头等。锰锌铁氧体性能好，
则磁芯体积缩小，电感器所需的线圈匝数减少。随着这些行业技术的迅速发展，要求电子器
件小型化、轻量化，相应对锰锌铁氧体提出了轻、薄、短小的要求，对高性能软磁锰锌铁氧
体的需求量也与日俱增，年增长速度大于10%。
目前国内四氧化三锰的生产能力约7万吨，市场需求量超过5万吨，主要满足国内的需
求。四氧化三锰的制备方法有金属锰粉悬浮液催化氧化法、焙烧法、还原法和锰盐水热氧化
法等。目前制备四氧化三锰的主要方法是电解金属锰粉悬浮液催化氧化法，该法工艺成熟，
但不足的有 一是生产成本高；二是杂质含量普遍偏高；三是比表面积较小。用碳酸锰直接
焙烧氧化也可以制备四氧化三锰，但氧化过程复杂，产品质量差，更为严重的是因碳酸锰在
高温下迅速放出大量二氧化碳很容易扬灰造成大量锰化合物损失。
发明内容
本发明目的是改进碳酸锰焙烧工艺过程制备四氧化三锰，解决碳酸锰在高温下迅速放出 大量二氧化碳很容易扬灰造成大量锰化合物损失问题。
一种制备四氧化三锰的方法，其特征是先采用加热氧化分解碳酸锰的方法制备锰的混合 物。锰的混合物的制备条件是用锰矿石浸出液的净化液——硫酸锰溶液为原料，用碳酸盐或 碳酸氢盐作沉淀剂，将硫酸锰中溶液的锰离子沉淀为碳酸锰沉淀物，用空气或氧气作为氧化 剂，在120 800。C和热分解时间为0.1 30小时条件下，通过氧化得到锰的混合物。将锰的混 合物进行焙烧制备四氧化三锰的条件为焙烧温度800~1200°C,焙烧时间0.01 10小时。
在空气或氧气存在下，碳酸锰缓慢部分热分解为锰的混合产物，锰的混合物中含二氧化 锰、 一氧化锰和碳酸锰等。锰的混合物中碳酸锰的含量大幅度降低，为避免高温焙烧造成锰 混合物扬尘损失奠定了基础。获得的碳酸锰热分解产物经焙烧处理可以制备出高质量的四氧
化三锰。
本方法先将碳酸锰在相对较低温度下缓慢部分氧化分解，使其变为锰的混合物，再焙烧 锰的混合物制四氧化三锰。该法因碳酸锰分解氧化速度较缓慢，几乎无锰化合物扬灰，且产 物质量好。
具体实施例方式
实施例1
在硫酸锰溶液中加碱金属碳酸(氢)盐或碳酸(氢)铵，获得的碳酸锰在30()OC条件下， 通空气氧化10小时，得锰的混合物产物。在900°C下煅烧锰的混合物10分钟，得四氧化三 锰。
实施例2
在硫酸锰溶液中加碱金属碳酸(氢)盐或碳酸(氢)铵，获得的碳酸锰在38(fC条件下， 通空气氧化5小时，得锰的混合物产物。在980。C下煅烧锰的混合物1分钟，得四氧化三锰。
实施例3
在硫酸锰溶液中加碱金属碳酸(氢)盐或碳酸(氢)铵，获得的碳酸锰在45(fC条件下， 通空气氧化7小时，得锰的混合物产物。在110(TC下煅烧锰的混合物60分钟，得四氧化三 锰。
实施例4
在硫酸锰溶液中加碱金属碳酸(氢)盐或碳酸(氢)铵，获得的碳酸锰在65(fC条件下， 通空气氧化4小时，得锰的混合物产物。在950°(3下煅烧锰的混合物0.5分钟，得四氧化三 锰。
权利要求
1，一种制备四氧化三锰的方法，其特征是先采用加热氧化分解碳酸锰的方法制备锰的混合物，制备条件是用锰矿石浸出液的净化液——硫酸锰溶液为原料，用碳酸盐或碳酸氢盐作沉淀剂，将硫酸锰中溶液的锰离子沉淀为碳酸锰沉淀物，用空气或氧气作为氧化剂，在120～800℃和热分解时间为0.1～30小时条件下，通过氧化得到锰的混合物，然后将锰的混合物进行焙烧得到四氧化三锰，焙烧条件为焙烧温度800～1200℃，焙烧时间0.01～10小时。
2， 如权利要求1所述一种制备四氧化三锰的方法，其特征是锰的混合物 中含二氧化锰为20~90%，其余为一氧化锰、碳酸锰。
全文摘要
一种四氧化三锰制备的方法，属于无机非金属材料领域。本方法用锰矿石浸出液的净化液——硫酸锰溶液为原料，用碳酸(氢)盐作沉淀剂，将硫酸锰中溶液的锰离子沉淀为碳酸锰沉淀物，再在120～800℃下，用空气或氧气将碳酸锰经热氧化分解为含二氧化锰、一氧化锰和碳酸锰等的锰的混合物，然后在800～1200℃下将锰的混合物焙烧为四氧化三锰。制备过程中几乎没有锰化合物的扬尘现象发生，锰回收率高，获得的四氧化三锰活性好，成本低。
文档编号C01G45/02GK101177304SQ200710179579
公开日2008年5月14日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者兴 邹 申请人:北京科技大学