軟磁鐵氧體用四氧化三錳的製備方法
2023-08-04 13:48:01
專利名稱：軟磁鐵氧體用四氧化三錳的製備方法
技術領域：
本發明涉及功能材料技術領域，具體地說為軟磁材料用化學品的製備方法。
四氧化三錳是一種無機功能材料。作為軟磁鐵氧體的主要原料四氧化三錳不僅要求有高純的化學指標，還要有良好的物理指標，其中比表面是重要的物理指標，它直接影響四氧化三錳的活性和鐵氧體的質量。目前，國內生產工藝均以昂貴的電解金屬錳粉為原料，採用液相氧化法生產四氧化三錳。其缺點是生產成本高，產品活性差，比表面小(均在5～7m2/g)。如中國專利CN96116905曾報導過這種方法。為了降低成本，提高產品質量，以硫酸錳或軟錳礦為原料，經碳化、焙燒生產四氧化三錳是一條有效的方法。中國專利CN98112437提出，以硫酸錳為原料，經碳化、焙燒製備四氧化三錳的方法，但未涉及具體的除雜工藝和合成工藝，更未說明產品指標及比表面大小等技術參數。
本發明的目的在於提供一種以軟錳礦或硫酸錳為原料，不使用昂貴的金屬錳，用化學處理方法直接製取大比表面四氧化三錳的方法。其重點在於通過除雜、合成、焙燒工藝控制產品的雜質含量和比表面。
本發明的主要技術方案首先將硫酸錳溶液的PH值調至5～6，加入有機高分子絮凝劑，過濾除雜，其次將碳酸氫銨溶液加到精製的硫酸錳溶液中，得到的沉澱物經洗滌、烘乾製得高純碳酸錳，碳酸錳於950℃～1050℃下焙燒1～2小時，即可得到比表面大於20m2/g的四氧化三錳。
上述硫酸錳溶液是由軟錳礦製得的。
上述的有機高分子絮凝劑可使硫酸錳溶液中的二氧化矽微粒及其他懸浮物形成較大絮團，過濾除去。
上述的有機高分子絮凝劑為丙烯酸或丙烯酸鹽的聚合物。
上述的碳酸錳合成是將飽和碳酸氫銨溶液加入到一定濃度精製的硫酸錳溶液中，同時加入抑制劑使鈣、鎂等金屬離子保留在母液中，而錳離子則沉澱為碳酸錳。
上述的抑制劑為有機膦羧酸或其鹽的共聚物。
上述的硫酸錳溶液濃度為100～400g/l。
上述的碳酸錳焙燒時間為1-2小時，焙燒溫度為950℃～1050℃。
本發明的工藝過程分述如下1、在濃度為100～400g/l的硫酸錳溶液中，於20～80℃下，調PH值至5-6，再加入100～200ppm有機高分子絮凝劑，充分攪勻後，過濾，得到精製的硫酸錳溶液。
2、將濃度為200g/l的碳酸氫銨溶液加到濃度為100～400g/l的精製硫酸錳溶液中，同時加入50-200ppm抑制劑，控制反應溫度為20～90℃，PH值5～9，得到的沉澱物經洗滌、烘乾，得到高純碳酸錳。
3、高純碳酸錳在950℃～1050℃下焙燒1～2小時，製得四氧化三錳。其產品指標為Mn70～71％SiO2≤0.01％Ca≤0.01％ Mg≤0.005％Pb≤0.001％ 比表面≥20m2/g本發明的優點本發明是以軟錳礦或硫酸錳為原料，不經電解直接採用化學處理方法製取高純四氧化三錳。所用原材料價廉易得，生產成本低；所用工藝先進、操作簡單、易控制；所得產品比表面大、活性好、純度高。
下面結合實施例對本發明做進一步說明，但不限於本實施例。
實施例濃度為200g/l的硫酸錳溶液3000ml，於40℃下調PH值至5-6，再加入150ppm聚丙烯酸鈉，充分攪勻，過濾，得精製的硫酸錳溶液。將濃度為200g/l的碳酸氫銨溶液3140ml，於40℃下加到精製的硫酸錳溶液中，同時加入100ppm聚膦羧酸鈉，沉澱產物洗滌、烘乾後，於1000℃下焙燒1.5h，最終製得高純四氧化三錳。其產品指標為(重量百分含量)Mn71％ SiO20.005％Ca0.006％Mg0.004％Pb0.001％比表面22m2/g
權利要求
1.一種軟磁鐵氧體用四氧化三錳的製備方法，以軟錳礦或硫酸錳為原料，其特徵在於首先將硫酸錳溶液的PH值調至5～6，加入有機高分子絮凝劑，過濾；其次將碳酸氫銨溶液和精製硫酸錳溶液反應生成碳酸錳，然後經洗滌、烘乾、焙燒，得到比表面大於20m2/g的四氧化三錳。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於硫酸錳溶液是由軟錳礦製得。
3.根據權利要求1的方法，其特徵在於用有機高分子絮凝劑使硫酸錳溶液中的二氧化矽微粒及其他懸浮物形成較大絮團，過濾除去。
4.根據權利要求1的方法，其特徵在於有機高分子絮凝劑為丙烯酸或丙烯酸鹽的聚合物。
5.根據權利要求1的方法，其特徵在於碳酸錳的合成是將飽和碳酸氫銨溶液加入到一定濃度精製的硫酸錳溶液中，同時加入抑制劑使鈣、鎂等金屬離子保留在母液中，而錳離子則沉澱為碳酸錳。
6.根據權利要求5的方法，其特徵在於抑制劑為有機膦羧酸或其鹽的共聚物。
7.根據權利要求1、5的方法，其特徵在於硫酸錳溶液濃度為100～400g/l。
8.根據權利要求1的方法，其特徵在於碳酸錳焙燒時間為1-2小時，焙燒溫度為950℃～1050℃。
全文摘要
本發明涉及功能材料技術領域,以軟錳礦或硫酸錳為原料,碳化轉為碳酸錳,最後經焙燒製得比表面大於20m
文檔編號C01G45/02GK1295978SQ0013621
公開日2001年5月23日 申請日期2000年12月25日 優先權日2000年12月25日
發明者劉紅光, 葉學海, 於曉微 申請人:化學工業部天津化工研究設計院