（2）金属锰(粉、粒、片)法论文网

锰和纯净水在温度为60℃左右时通入空气，借助氨基酸以及氨盐发生反应，几小时会生成纯度较高的四氧化三锰产品。锰和纯水升温好以后，再烘干除去水、空气，避免产品被氧化，能够以较低的成本制得出高纯度的Mn3O4产品。锰粉的尺寸不要大于10目，水温至少80℃，时间最好超过10h，如果不足3h，就会有没转化的锰粉保存下来，加水量保持在1。5～5。0L/kg锰最好。此方法的基本工艺流程方式如图1－2所示：

图1-2 电解金属锰悬浮液氧化法生成Mn3O4操作过程

Fig。1-2 Technological process of manganous manganic oxide prepared by electrolytic manganese metal via suspension oxidation style

从反应原理上来看，锰粉悬浮液被氧化来生成Mn3O4分为两个阶段：第一个阶段是锰粉的溶解过程，金属锰在氨基酸和氨盐催化作用下与水发生反应产生Mn(OH)2沉淀，由于金属锰的化学性质比较活泼，因此这一阶段反应较快；第二个阶段为Mn(OH)2的氧化阶段，氧气和Mn(OH)2发生反应获得Mn3O4。

董俊[15]以锰作为原料，用完善过的水溶液氧化法来制备Mn3O4粉末，得到高纯度的产物。实验为了便于实现规模化制备，所采用的材料为工业级金属锰，氧化剂和助氧化剂也均为工业等级。实验将粉碎后尺寸小于200目的锰颗粒分批次加入配置好的溶液中，并维持反应保持在适当的温度，在通入空气和搅拌的情况下反应4小时(此时溶液中不时会有小气泡产生)，最后经过滤、洗涤、烘干得到产品。平均粒径为0。35-0。60μm，比表面积为16-20m2/g，含锰量71%±0。5的Mn3O4。这种工艺的优点是产物纯度高，生产效率高，以前的工艺对金属锰粉的尺寸大小要求很严格，并且反应时间较长，且容易导致产生过氧化，经改进后，只需要4h的反应时间，锰粉尺寸只要保证不超过200目，便可获得合格的产品。

通过氧化锰粉悬浮液制备四氧化三锰产品，其理论成熟、每道工序简便、金属收得率高、对环境的污染较小，但前期投入大，生成物的纯度还到不到期望值。产物质量包含纯度与比表面积：杂质大多来自于原料，因为原材料的加工程序过于复杂，参与反应过多，元素成分不容易控制，因此，采用金属锰方法制备的Mn3O4产物中的某些杂质，如Ca、Mg、S、重金属等有害杂质均显著升高。另外该法获得的产品档次不高，比表面积一般都达不到10m2/g。

1。5 Mn3O4的质量及其标准

（1）Mn3O4的质量

四氧化三锰的品质可以分别从以下几方面来讲：

化学质量，主要指的是四氧化三锰的成分。四氧化三锰的理论锰元素含量为72。03%，但实际制备的产物不可能达到这一理想含量，产物中总是会含有铁、碳、铜、铅、锌、钙、镁、硅等元素的氧化物、单质和少量的水份；

物理质量，包括比表面积、敲实密度、外观粒度、松装密度等；

使用质量，包括像制成铁氧体后的磁性能、流动性等。

（2）Mn3O4的质量标准

l)国内标准

在国内，针对于四氧化三锰的质量标准还没有形成统一的国家标准，只存在一些行业标准。例如化工行业中的四氧化三锰的相关指标如表1-2所示。同时，各个大型企业对四氧化三锰的指标也都有着较严格的要求，主要控制在对粒度、堆积密度、Mn含量、杂质含量以及水分等方面。

表1-2化工行业软磁铁氧体用Mn3O4标准

Tab。1－2 Standard of Mn3O4 for soft magnetic ferrite in Chemical Industry

项目 优等品 一等品