本發明涉及四氧化三錳技術領域，尤其涉及一種高品質四氧化三錳及其制備方法。
背景技術：
四氧化三錳的工業制備方法有多種，從反應性質和工藝特點可分為：焙燒法、還原法、氧化法和電解法。焙燒法是將金屬錳或錳的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、亞硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽及高錳酸鹽在空氣或氧氣中，升溫至1000℃灼燒，經冷卻、粉碎制得四氧化三錳。還原法是用二氧化錳或水錳礦為原料，先經焙燒成三氧化二錳，再在甲烷氣體存在下，于250～500℃進一步還原成四氧化三錳，再經冷卻、粉碎制得四氧化三錳成品。硫酸錳溶液直接氧化法是采用原生錳礦石為原料，經過硫酸浸出、化學除雜后，在堿性條件下用空氣將錳礦石的浸出物硫酸錳溶液的二價錳氧化為四氧化三錳的一種制備方法。
四氧化三錳主要用于軟磁行業，是工業生產錳鋅鐵氧體材料的重要原料。另外，還少量應用于熱敏電阻、顏料、催化劑等領域。近年來，四氧化三錳已在鋰離子電池領域開始應用，主要用于錳基正極材料(如錳酸鋰、鎳錳酸鋰、磷酸錳鋰等)的制備。鋰電正極材料行業對四氧化三錳產品的質量和品級要求更為嚴格，如產品純度、金屬雜質含量、顆粒分布和一致性等。目前，工業生產四氧化三錳的方法主要有錳鹽法和金屬錳法。錳鹽法工藝主要是以硫酸錳礦為原料，經過酸浸以及繁瑣的除雜工序，采用氫氧化錳沉淀、氧化、噴霧干燥方法制備四氧化三錳。對于該方法，雜質硫含量的控制是關鍵，現有技術是在噴霧干燥以后對產品進行高溫焙燒，使硫以氣體的形態從四氧化三錳中脫離。因此，利用該方法所生產的四氧化三錳成本較高，且化學活性較差。金屬錳法，又稱電解金屬錳懸浮液氧化法，即通過干法或濕法將電解金屬錳片破碎至一定粒度，加入純水中調制懸浮液，然后加入催化藥劑，通入空氣或氧氣進行催化氧化反應制備四氧化三錳。與錳鹽法比較來看，金屬錳法生產四氧化三錳工藝簡單，不涉及繁瑣的除雜工序，產品純度高，生產成本適中，目前國內廠家多數采用了該法生產四氧化三錳。
中國授權專利cn1112322c和cn103058280a均提出利用金屬錳粉兩步法制備四氧化三錳，過程中將細錳粉直接投加到含有催化劑的溶液中，操作中存在較大安全隱患，不利于工業實施，此外，該法制備的四氧化三錳容易形成異形顆粒，粒度分布離散度大，難以滿足電池行業需求。中國申請專利cn103030110a采用電解金屬錳粉在銨鹽或酸的催化作用下通過兩步法制備四氧化三錳，收集過程中產
聲明：
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我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中鋼天源股份有限公司
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2025年07月23日 ~ 26日 
