元素百科介绍四氧化三锰的制备方法和用途。四氧化三锰是一种黑色四方结晶,又称辉锰、黑锰矿和活性氧化锰。它被烧成晶体,属于尖晶石,离子结构为 ,二价锰离子和三价锰离子分布在两个不同的晶格位置。

制备四氧化三锰的方法
方法一(高温燃烧法)
锰的氧化物或盐在空气或氧气中燃烧1000℃。或高纯度β-二氧化锰于980~在1000℃下烘烤,然后冷却粉碎γ-四氧化三锰。以二氧化锰或水锰矿为原料时,先烘烤,再在甲烷气体下进一步还原。
方法二(烘焙法)
在空气中或氧气中燃烧金属锰或锰的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐和高锰酸盐,冷却和粉碎四氧化锰。例如,高纯度β-以Mno2为原料,980~在1000℃下,在沸腾炉中烘烤,冷却粉碎γ-Mn3O4产品。
反应如下:3Mno2→Mn3O4 O2
方法3(还原法)
以二氧化锰或水锰矿为原料,先烘烤成三氧化二锰,再在甲烷气体存在下,250~500℃进一步还原生成四氧化三锰,冷却粉碎制成四氧化三锰成品。
反应如下:2Mnoh→Mn2O3 H2O;3Mn2O3 0.25CH4→2Mn3O4 0.25CO2 0.5H2O
电解二氧化锰用雷蒙磨成半成品,4~6mol/L硝酸40~60℃洗至pH值6左右,105℃干燥后,955~1170℃下焙烧50~炉外真空快速冷却的130min四氧化三锰。或者用软锰矿还原烘烤,用硫酸浸泡净化,用碳酸氢铵重新分解反应产生碳酸锰,然后过滤、分离、干燥、烘烤。以300目金属锰为原料,加入铵盐,在60℃反应制成四氧化三锰成品。
方法4(混合烧法)
锰的氧化物、氢氧化物、硫酸盐和碳酸盐在空气中或氧气中燃烧约1000℃,容易产生四氧化三锰。电解制造的二氧化锰(γ-Mno2)在1050℃的空气中加热可以产生四氧化三锰,也可以在1000℃左右的空气中加热四水合硫酸锰。此外,在200℃的氢气流中加热二氧化锰也可以产生四氧化三锰。
四氧化三锰的用途
1、用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘和磁带,电话变压器和商品质量电感器,电视回归变压器、磁头、电感器、磁放大器、饱和电感器、天线棒等。它也可以用作一些油漆或油漆的颜料。
2、用于制造光学玻璃和低温热敏电阻。
3、磁芯、磁盘和磁带用于生产锰、锌、铁软磁氧体、电子计算机中存储信息、电话变压器和高质量电感器、电视扫描变压器、磁记录磁头、磁放大器、饱和电感器、天线棒等。
4、四氧化三锰主要用于电子工业,是生产软磁铁氧体的原料。软磁铁氧体是由锰、锌和铁的氧化物按一定比例烧结而成。它具有狭窄的剩磁感应曲线,可反复磁化。同时,它的直流电阻率很高,可以避免涡流损失。磁芯、磁盘和磁带可用作存储在电子计算机中的信息、电话变压器和高质量的电感器、电视回扫变压器、磁记录磁头、电感器、磁放大器、饱和电感器、天线棒等。此外,它还可用作某些油漆或涂料的颜料。在钢铁上喷涂含有四氧化三锰的油漆或涂料比含有二氧化钛或氧化铁的油漆或涂料具有更好的耐腐蚀性。

