硫酸锰室温固相球磨制备四氧化三锰

无机盐工业 ›› 2013, Vol. 45 ›› Issue (2): 17-.

硫酸锰室温固相球磨制备四氧化三锰

马玉文¹，冯雅丽¹，李浩然²

1.北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083；2.中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室

出版日期:2013-02-10 发布日期:2013-02-21

Preparation of Mn₃O₄ from manganese sulfate by solid-state ball milling reaction at room temperature

Ma Yuwen¹，Feng Yali¹，Li Haoran²

1.School of Civil and Environmental Engineering，Beijing University of Science and Technology，Beijing 100083，China；
2.State Key Laboratory of Biochemical Engineering，Institute of Process Engineering，Chinese Academy of Sciences

Published:2013-02-10 Online:2013-02-21

摘要/Abstract

摘要： 利用软锰矿吸收硫酸镁热解尾气二氧化硫制得硫酸锰，再与碳酸氢铵室温下固相球磨反应，制备出前躯体碳酸锰，经热分解获得四氧化三锰。分别考察了物料比、球磨时间、球料比等因素对硫酸锰转化率的影响，采用XRD对产物进行了分析。结果表明，在n（碳酸氢铵）∶n（硫酸锰）=3.5∶1、球磨时间为40 min、球料质量比为5∶1时，硫酸锰的转化率可达99.8%，将固相产物在1 000 ℃热解1 h后所制备的四氧化三锰纯度为99.9%。该工艺操作简单，产品纯度高，成本低，为硫酸锰制备四氧化三锰提供了新的途径。

关键词: 硫酸锰, 碳酸锰, 四氧化三锰, 固相球磨反应

Abstract: Manganese sulfate was prepared by reaction between pyrolusite and sulfur oxide from the pyrolysis of magnesium sulfate.Mn₃O₄ can be prepared by pyrolysing the precursor MnCO₃.The precursor was synthesized by solid-state ball milling reaction between NH₄HCO₃ and MnSO₄·H₂O at room temperature.Effects of materials mix ratio，milling time，and ball-feed mass ratio on the conversion of manganese sulfate were investigated respectively.The products were analyzed by XRD.Results showed that the conversion rate of MnSO₄·H₂O could reach 99.8% under the conditions of mix ratio 3.5∶1（amount-of-substance ratio of NH₄HCO₃ to MnSO₄·H₂O），milling time 40 min，and ball-feed mass ratio 5∶1.The Mn₃O₄，whose purity was 99.9%，can be prepared by pyrolysing manganese carbonate at 1 000 ℃ for 1 h.The process has the advantages of simple in operation，high product purity，and low cost，and it can provide a new route for the preparation Mn₃O₄ from MnSO₄·H₂O.

Key words: manganese sulfate, manganese carbonate, trimanganese tetroxide, solid-state ball milling reaction

中图分类号:

TQ137.12

马玉文, 冯雅丽, 李浩然. 硫酸锰室温固相球磨制备四氧化三锰[J]. 无机盐工业, 2013, 45(2): 17-.

MA Yu-Wen, FENG Ya-Li, LI Hao-Ran. Preparation of Mn₃O₄ from manganese sulfate by solid-state ball milling reaction at room temperature[J]. INORGANICCHEMICALSINDUSTRY, 2013, 45(2): 17-.

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