主要用作干电池去极化剂(防止氢释放);玻璃工业脱色剂(氧化Fe²⁺为Fe³⁺,与硅酸锰互补色);油漆油墨干燥剂(加速干性油氧化);防毒面具一氧化碳吸收剂;火柴助燃剂;电子工业铁氧体原料;炼钢及锰合金原料;橡胶粘性增加剂;汞蒸气吸附剂(捕集99%汞);有机合成氧化剂(烯丙基醇氧化、炔丙基醇氧化等);陶瓷釉药、搪瓷着色剂等。
电池工业; 玻璃工业; 化工; 电子工业; 炼钢; 陶瓷; 医药; 环保
路线1:硫酸锰法
- 原料:菱锰矿粉、硫酸、石灰乳、硫化钡饱和溶液
- 步骤:菱锰矿与硫酸反应生成MnSO₄;加MnO₂氧化Fe²⁺为Fe³⁺;石灰乳中和至近中性;加硫化钡除重金属;配电解液(MnSO₄ 120±20 g/L、H₂SO₄ 30±10 g/L);电解(温度93±5℃,槽电压2~3 V,20~30天);阳极沉积块状粗品;剥离、粉碎、漂洗、加NaHCO₃中和至pH 5~7,过滤干燥得电解MnO₂。
- 反应式:MnCO₃+H₂SO₄→MnSO₄+H₂O+CO₂↑;2FeSO₄+MnO₂+2H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+MnSO₄+2H₂O;MnSO₄+2H₂O[电解]→MnO₂+H₂SO₄+H₂↑
路线2:氯化锰法
- 原料:菱锰矿、盐酸、石灰、过氧化氢、硝酸锰
- 步骤:菱锰矿与过量盐酸反应生成MnCl₂;石灰中和至pH 4;H₂O₂氧化Fe²⁺为Fe(OH)₃沉淀;加硝酸锰配电解液(MnCl₂ 0.5~2.0 mol/L、HCl 0.01~1.0 mol/L);电解(温度85~95℃);得纤维状MnO₂;剥离、粉碎、中和漂洗、干燥得产品。
- 反应式:MnCO₃+2HCl→MnCl₂+H₂O+CO₂↑;MnCl₂+2H₂O[电解]→MnO₂+2HCl+H₂↑
路线3:硝酸锰法
- 原料:软锰矿、煤粉、硝酸、硫酸
- 步骤:软锰矿与煤粉还原焙烧生成MnO;硝酸浸取得Mn(NO₃)₂溶液;浓缩热分解(Mn(NO₃)₂→MnO₂+2NO₂↑);稀硝酸精制、硫酸活化、水洗干燥得化学MnO₂。
- 反应式:MnO₂+C→MnO+CO↑;MnO+2HNO₃→Mn(NO₃)₂+H₂O;Mn(NO₃)₂→MnO₂+2NO₂↑
路线4:碳酸锰法
- 原料:软锰矿、煤粉、硫酸、NH₄HCO₃、Na₂ClO₃
- 步骤:软锰矿与煤粉还原焙烧生成MnO;硫酸浸取得MnSO₄;中和至pH 4~6除杂;加Na₂S净化;加NH₄HCO₃生成MnCO₃沉淀;450℃焙烧分解(MnCO₃+0.5O₂→MnO₂+CO₂↑);剩余物硫酸溶出,氯酸钠重质化(5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O→5MnO₂+Na₂SO₄+4H₂SO₄+Cl₂↑);洗涤烘干得产品。