2013102140030母液循环生产高纯四氧化三锰的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN103318965B
(45)授权公告日2016.08.10
(21)申请号201310214003.0第2.2节，第2.3节，第2.4节.
(22)申请日2013.06.03审查员韩宇
(73)专利权人永顺县共创科技化工有限公司
地址416700湖南省永顺县灵溪镇张家堡
(72)发明人印达宁高峰
(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理
事务所(普通合伙)11371
代理人吴开磊
(51)Int.Cl.
C01G45/02(2006.01)
(56)对比文件
US4812302A,1989.03.14,
CN103058280A,2013.04.24,
陈权启等.催化氧化法制备高比表面四氧化
三锰《.贵州化工》.2002,第27卷(第4期),
权利要求书1页说明书2页
(54)发明名称
母液循环生产高纯四氧化三锰的方法
(57)摘要
本发明涉及一种母液循环生产高纯四氧化
三锰的方法。首先将高纯度的锰片打碎，然后将
碎片放入立式湿磨机中以200r/min的速度磨4h，
再将磨过的锰粉过300目的筛，以过筛的锰粉为
原料，然后按1∶0.075的比例加入氨基乙酸乙酸
盐作为催化剂，控制温度在60-70℃，按1∶40的比
例加入水，加料时间60min，在上述条件下通入氧
气，氧气流速为0.5m3/min，反应时间4h，得四氧
化三锰产品。用本发明的方法生产四氧化三锰，
具有成本低、产品纯度高、无污染等优点。
CN103318965B
CN103318965B权利要求书1/1页

1.一种母液循环生产高纯四氧化三锰的方法，其特征是将高纯度的锰片打碎，然后将
碎片放入立式湿磨机中以200r/min的速度磨4h，再将磨过的锰粉过300目的筛，以过筛的锰
粉为原料，然后按锰粉：催化剂为1∶0.075的比例加入催化剂，所述催化剂为氨基乙酸盐酸
盐，控制温度在60-70℃，按1∶40的比例加入水，加料时间60min，在上述条件下通入氧气，氧
气流速为0.5m3/min，反应时间4h，经固液分离含有氨基乙酸盐酸盐的滤液即氧化母液得四
氧化三锰产品，母液返回利用，作为下一次悬浮液配制的用水；反应过程中氧气带出的水分
经气液分离器分离水分后循环利用。

2
CN103318965B说明书1/2页

母液循环生产高纯四氧化三锰的方法

技术领域
[0001]本发明涉及一种母液循环生产高纯四氧化三锰的方法。

背景技术
[0002]目前四氧化三锰的生产基本上都采用电解金属锰粉悬浮液氧化法，即以电解金属
锰片为原料，先将金属锰片粉碎制成悬浮液，再利用空气或氧气作氧化剂，在一定温度和添
加铵盐的条件下制备四氧化三锰。虽然该法工艺成熟、简单、投资少，但技术含量低，生产成
本高，利润低下，包括硒在内的杂质含量偏高，影响产品的级别。硫酸锰是制备四氧化三锰
的合适原料，但用硫酸锰生产四氧化三锰需要解决四氧化三锰的纯度以及硫酸锰高温分解
过程中产生的二氧化硫与三氧化硫气体的环保问题。

发明内容
[0003]本发明旨在公开一种母液循环生产高纯四氧化三锰的方法。
[0004]本发明的方法首先将高纯度的锰片打碎，然后将碎片放入立式湿磨机中以200r/
min的速度磨4h，再将磨过的锰粉过300目的筛，以过筛的锰粉为原料，然后按1∶0.075的比
例加入氨基乙酸乙酸盐作为催化剂，控制温度在60-70℃，按1∶40的比例加入水，加料时间
3
60min，在上述条件下通入氧气，氧气流速为0.5m/min，反应时间4h，可得产品Mn3O4，其反应
方程式如下：
+
[0005]Mn+2HH2NCH2COOH＝Mn(HH2NCH2COO)2+2H(络合)

[0006]Mn(HH2NCH2COO)2++2H2O＝Mn(OH)2↓+2HH2NCH2COOH(水解)

[0007]6Mn(OH)2+O2＝2Mn3O4+6H2O(氧化)
[0008]母液循环利用：
[0009]从反应过程可以看出，反应分三步进行：即络合-水解-氧化；反应过程中溶液中，
氨基乙酸分子与锰原子首先发生络合反应，生成锰的氨基酸络合物，经过水解生产水合氢
氧化锰前驱体，再经氧化脱水最终生成四氧化三锰和氨基乙酸盐酸盐。在整个工艺过程中，

氨基乙酸盐酸盐除有少量的在温度较高时分解，以NH3的形式逸出外，大部分是不会损耗
的，在联续搅拌反应体系中，只需添加很少量的氨水就能保持这一反应过程；由于反应过程
中基本上不消耗氨基乙酸盐酸盐，而整个过程所加物料(水、锰粉、氨基乙酸盐酸盐)较纯
净，经固液分离的含有氨基乙酸盐酸盐的滤液(即氧化母液)，完全可以返回利用，作为下一
次悬浮液配制的用水，从而达到循环回用。
[0010]氧气回收：