沉淀-焙烧法制备高振实密度四氧化三锰的研究

作     者：杨永斌 张晓萱 廖烺 董寅瑞 李骞 张雁 姜涛 

作者机构：中南大学资源加工与生物工程学院 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2023YFC2907801) 湖南省自然科学基金青年项目(编号:2023JJ40760) 云南贵金属实验室科技计划项目(编号:YPML-2023050276) 

主　　题：振实密度 硫酸锰 沉淀-焙烧法 四氧化三锰 

摘      要：过渡金属氧化物四氧化三锰因其独特的结构特征和物理化学性质，在储能领域尤其是电池行业有着广泛的应用。近年来，电池行业对四氧化三锰的产品质量提出更高的要求，其中产品振实密度是影响电池材料性能的关键因素之一。因此，为提高四氧化三锰的振实密度，本研究以高纯硫酸锰为原料，以氨水为沉淀剂，采用硫酸锰溶液沉淀-焙烧法制备高振实密度四氧化三锰，探究沉淀反应参数及热工制度对四氧化三锰振实密度的影响，并通过XRD、SEM-EDS、XPS、FTIR、BET、激光粒度仪等对四氧化三锰产物进行形貌、结构和组成方面的表征。实验结果表明，最优工艺条件为氨锰比3:1、硫酸锰浓度2 mol/L、焙烧温度1150℃、焙烧时间4 h、焙烧气氛强制通风，该条件下获得的四氧化三锰锰含量为71.91 wt%,D50为10.723μm，比表面积为1.786 m2/g，形貌为类球形，微量元素含量符合要求且振实密度达到2.85 g/cm3，满足高纯四氧化三锰的行业标准。