用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究
高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。随着国家“绿色照明”工程的实施,电视机、移动通讯、计算机与节能灯等迅速发展,软磁铁氧体需求量迅速增长,使得四氧化三锰的需求量迅速增大。因而四氧化三锰的开发具有广阔前景。
目前四氧化三锰生产采用氧化法,此法以纯净的电解金属锰片为原料,制备高纯四氧化三锰,具有工艺简单,操作方便,锰回收高,污染小等优点,但需要使用电解金属锰作原料,生产成本相对较高。
用原生锰矿直接制备四氧化三锰工艺与氧化法相比,省去了电解工序,节省了大量的电力资源,对降低四氧化三锰的生产成本,提高产品竞争力具有重要的意义。
1 原料与试剂
原料:碳酸锰矿粉由金瑞新材料科技股份有限公司贵州分公司提供,粒度:-100目,化学成分列于表1。
试剂:H2SO4工业级、NH3·H2O工业级、SDD工业级、NH 4F工业级、NH4HCO3工业级
2 基本原理
硫酸浸出:用硫酸浸出碳酸锰矿粉的目的就是以硫酸为浸出剂,使碳酸锰矿粉中的低价锰转变成硫酸锰溶液。化学反应为: MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+CO2↑
硫酸锰溶液净化:碳酸锰矿粉中都不同程度地含有钙、镁、硅、铁、铝、铜、钴、镍和铅等杂质。在浸出过程中,这些杂质的除去是分四步进行的:第一步是氧化中和水解法除铁;第二步是硫化沉淀法除铜、钴、镍等重金属;第三步是氟化沉淀法除钙镁;第四步是浓缩絮凝除硅 。