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电解金属锰深加工产业的发展前景


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几种重要的锰深加工产品

2.1  金属锰粉

    采用片状金属锰为原料,在惰性气体或水介质中通过机械剪切、冲击、挤压、研磨等物理作用将其破碎,通过气流分级或筛分可获得金属锰粉。

    金属锰粉传统的加工设备有球磨机、高压辊磨机、立式磨机等。随着气流粉碎技术的引进和自主开发,高速气流磨作为一种新型的粉碎设备,为金属锰的超微粉碎提供了技术条件,颗粒在高压气流冲击下,相互碰撞而破裂,从而获得粒径小(1~5um),粒度分布窄、颗粒规则、活性大的粉体,尤其适用于电子级锰产品的深加工,值得关注和研究。在湿法制备锰制品的生产中也采取搅拌磨、球磨设备在纯水介质中粉碎金属锰,制成浆体或悬浮液,直接应用于生产。设备的选择、制造过程中的防氧化与防爆等问题一度制约了我国金属锰粉加工的展,目前,有关的技术研究取得了新的突破,为规模化的工业生产提供了技术支持。

    南非是金属锰粉的主要生产国,且制定了完善的质量标准。近年来,我国已有锰粉产品的****和国内销售制造企业也有所发展;但适应市场需求实现产品的细分尚需时日。统一的质量标准也有待制订,与此同时,生产安全和环保治理也有必要引起重视。

2.2  金属锰锭

    随着钢铁冶炼工业的发展,片状电解锰的应用日益广泛。但仍有一些钢铁企业采用大型电炉作业,锰片的质量小且易氧化而难以适用,火法生产的锰制品还达不到一些特种钢的质量要求,决定了利用电解金属锰的制取金属锰锭仍有一定的市场基础。一些企业利用中频电炉,将电解金属锰片熔融,造渣、铸锭后破碎成20~ 100mm的不规则块状物作为金属锰锭产品出售。由于其能耗高,附加值较低,市场需求趋小,利用金属锰片生产锭状锰产品的发展受到制约,但不少厂家利用低质电解锰生产该产品,仍不失为一种深加工方法。

2.3             渗氮锰

渗氮锰亦称氮化锰,氮在金属锰中以锰的氮化物和固溶体的形态存在。见诸文献报道的渗氮锰生产工艺有3种:液态金属锰渗氮;粉状固体金属锰粉渗氮和用金属锰粉与含氮物质粘结压烤烧结渗氮。国内外生产渗氮锰多采用金属锰粉固态氮化生产工艺:将金属锰粉置于电炉中,在一定温度下通入经预热的氮气,获得含氮量5~7%的氮化锰产品。重庆大学曾就渗氮锰的工艺进行研究,确立了渗氮锰生产过程中锰粉粒度,氮化时间和速度等工艺参数。

南非是****上氮化锰的主要生产国。

2.4   电子级四氧化三锰

    四氧化三锰的工业化生产始于上个世纪80年代。我国自1995年实现工业生产后迅速发展,目前已拥有2.5万T的生产能力,居****首位。但是,产品以普通级为主,市场也主要集中在国内,且处于饱和状态,但面向****市场的高比表面积、高纯度和低硒产品仍具有较大的发展空间,应成为研究开发和加工生产的主流方向。

    四氧化三锰可通过锰盐或锰的氧化物制得,但工业化的生产一般采用电解金属锰粉悬浮液氧化工艺。并通过调整添加剂量和反应速度,辅以表面活性剂处理制备电子级产品。
2.5  锰锌铁氧体

    目前,锰锌铁氧体的生产主流仍采取高纯低杂的超细活性Fe2O3、Mn3O4和ZnO为原料,经过球磨、制粒、烧结、掺杂等工序而获得粉体产品。近年来,随着化学共沉淀化工艺的深入研究,利用金属锰直接制备锰锌铁氧体已应用于工业生产,并展示良好的前景。

2.6锂锰复合氧化物

    锂锰复合氧化物属于国家重点扶持的新能源材料产品之一。由于高温固相合成技术难以克服的缺陷,研究工作者积极探索化学液相法制备锂锰氧的均相沉淀物前驱体,以电解金属制成纯净的锰盐,与锂盐混合后加入其它化合物使锂锰同时沉淀析出,经过处理后获得均相共沉淀前驱体是这一课题的研究方向之一。

 

2.7 高纯锰盐和功能材料

    电解金属锰用合适的酸液溶解,经过净化、过滤、结晶或沉淀、分离等工艺可制备高纯锰盐。如高纯碳酸锰,大多以电解金属锰为原料制备。锰与其他金属可形成多种功能合金材料。由于涉及品种繁多,本文不一一例举。

 


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