熔點535°C(dec.)(lit.)密度5.02儲存條件Storebelow+30°C.溶解度<0.001g/linsoluble形態(tài)powder顏色gray比重5.026水溶解性insolubleMerck14,5730穩(wěn)定性Stable.Incompatiblewithstrongacids,strongreducingagents,organicmaterials.InChIKeyNUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-NCAS數(shù)據(jù)庫1313-13-9(CASDataBaseReference)NIST化學物質(zhì)信息manganese(IV)dioxide(1313-13-9)EPA化學物質(zhì)信息Manganesedioxide(1313-13-9)二氧化錳用途與合成方法錳的氧化物二氧化錳亦稱“過氧化錳”、“黑色氧化錳”，四價錳的氧化物，化學式為MnO2，fHm(298K)=-520.71kJ/mol，熔點847℃，密度5.026g/cm3，天然品存在于軟錳礦中，黑色斜方晶體或黑褐色粉末，具有四面體晶格，屬兩性氧化錳，不溶于水和硝酸。在熱濃硫酸中放出氧而成硫酸亞錳。在鹽酸中氯化而成氯化亞錳。與苛性堿和氧化劑共熔，放出二氧化碳而成高錳酸鹽。二氧化錳是強氧化劑，與有機物或其它可氧化物質(zhì)(如硫、硫化物和磷化物等)摩擦或共熱，能引起燃燒和爆炸。本品與強氧化劑(如過氧化氫)作用表現(xiàn)出還原性。在空氣中將MnO2加熱至480℃以上轉(zhuǎn)變成Mn2O3，在900℃以上轉(zhuǎn)變成Mn3O4。它大量用于煉鋼，并用于制玻璃、陶瓷、干電池等。在自然界中，它以軟錳礦、硬錳礦形式存在。它可以從軟錳礦中提煉，也可用加熱分解硝酸錳或電解氧化二價錳鹽等方法制取。γ-MnO2具有活性，可用作電池陰極材料，可消除極化作用。二氧化錳可用作除銹劑、氧化劑、干電池的干極劑和制油漆的催干劑，也用于錳鹽制備和玻璃工業(yè)。錳化合物能引起慢性中毒，在生產(chǎn)場所空氣中錳化合物(折算成二氧化錳)粉塵的最高允許濃度為0.3毫克/米3。參考資料：張顯鵬主編.鐵合金辭典.沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社.1996.第65頁.ByChemicalBook曉楠編輯整理。活性二氧化錳γ晶型二氧化錳(γ-MnO2)因具有優(yōu)良的去極化活性(即優(yōu)良的放電性能)而被稱作活性二氧化錳，其粉末衍射花樣呈強烈衍射，主要應用于電池工業(yè)，是電池工業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料，用于電池工業(yè)后，使鋅錳電池的比容量有了很大的提高。它之所以具有優(yōu)良的放電性能，除因為含有90%左右的MnO2和極少量雜質(zhì)外，還因為它的晶型結(jié)構(gòu)與天然二氧化錳不同，為γ型結(jié)構(gòu)，具有很高的活性。例如含MnO2同樣為90%左右的天然軟錳礦(β-MnO2)和電解產(chǎn)物(γ-MnO2)分別制成電池后進行放電試驗，后者的放電容量比前者要超出一倍左右。它的生產(chǎn)方法有：(1)化學法，主要有碳酸錳氧化焙燒法、氯化-氧化法、氯酸鈉氧化法、稀硫酸熱浸法、硝酸浸出法等;(2)電化法，是電解及化學作用同時產(chǎn)生的方法，即電解生產(chǎn)活性二氧化錳，它是利用電解和化學作用同時起作用的工藝生產(chǎn)過程。作用與主要用途天然二氧化錳(軟錳礦)是重要錳源。它主要用于煉鋼及制錳合金。全世界所生產(chǎn)的二氧化錳約有70～80%用于電池行業(yè)。據(jù)1976年統(tǒng)計，消耗在這用途上的軟錳礦約50萬噸。在干電池中，碳為正極，鋅為負極，二氧化錳在碳極附近作去極化劑，作用是防止釋放出氫，可能是通過下列反應實現(xiàn)：MnO2+H++e-＝MnO(OH)。二氧化錳的另一主要用途是在制磚工業(yè)中作著色劑，可使磚呈現(xiàn)紅色、棕色或灰色。在玻璃制造業(yè)中二氧化錳作為漂白劑，被譽為“玻璃制造者的肥皂”。因普通玻璃常因痕量鐵(Ⅱ)而呈綠色，除去這痕量鐵很不容易，如在玻璃熔煉時加入二氧化錳，玻璃就變成無色透明。這是由于二氧化錳將鐵(Ⅱ)氧化成鐵(Ⅲ)，錳(Ⅳ)被還原成錳(Ⅲ)。硅酸鐵(Ⅲ)顯黃色，硅酸錳(Ⅲ).呈紫色，黃色與紫色互為補色，看起來即成無色。二氧化錳在化工上用來將苯胺氧化成氫醌(氫醌在顯影劑及染料、油漆的生產(chǎn)中極為重要)。在電子工業(yè)中二氧化錳用于合成陶瓷鐵氧體MnFe2O4，用于電視機的掃描變壓器和偏轉(zhuǎn)線圈。在二氧化錳中添加希土元素的氧化物可制備具有壓電和鐵電性質(zhì)的單晶。50～60%二氧化錳和氧化銅、氧化鈷(或銀)的混合物催化劑用于防一氧化碳的特殊防毒面具中，作為一氧化碳的吸收劑。將二氧化錳加入制造油漆的“干性油”中作催干劑，能加速油(如亞麻子油)在空氣中的氧化，使之盡快干結(jié)。二氧化錳有強吸附性，很容易吸收汞蒸氣，在雙極泡沫洗滌器中以二氧化錳懸浮液(pH=2～5)進行含汞蒸氣的洗滌時，可捕集其中99%的汞。吸收的汞量可達懸浮液體中二氧化錳干基重量的20%。汞被萃取后二氧化錳在500℃下煅燒2小時再生。二氧化錳還用作火柴工業(yè)的助燃劑，陶瓷、搪瓷的釉藥等。二氧化錳的需要量與日俱增，礦源不足，現(xiàn)正研究“合成二氧化錳”的制造技術(shù)，即通過電解硫酸錳陽極氧化制取二氧化錳。電解二氧化錳工藝流程電解二氧化錳工藝分為硫酸錳溶液的制備、電解及成品處理三個主要部分，工藝流程如圖所示。硫酸錳溶液制備包括浸出、除鐵、中和、除重金屬、粗濾、精濾及靜置沉淀除鎂鈣等工序。所用原料為碳酸錳礦粉(126目、含Mn20-23%)、工業(yè)硫酸(含H2SO4>93%)、天然MnO2粉(除鐵用，含量30-35%)。精制硫酸錳溶液中含MnSO4165g/L-180g/L，F(xiàn)e<0.001g/L、重金屬<0.0001g/L。浸出用廢電解液并補充計算需要的H2SO4量，在浸出槽中劇烈攪拌下加入定量的MnCO3粉使之反應，通入蒸汽加熱保持95℃左右，當pH值為3時加入二氧化錳礦粉使溶液中之鐵氧化水解，待pH=5時放料壓濾除渣，所得濾液再用BaS除重金屬，再壓濾即得硫酸錳溶液。壓濾機中殘渣用水洗滌后棄渣，洗液再送入反應槽中稀釋料漿。電解是用純凈的中性硫酸錳溶液加入H2SO4使呈微酸性MnSO4電解溶液.含MnSO4130g/L-135g/L、H2SO430g/L-32g/L，送入電解槽升溫并長期保持90℃-98℃，用石墨棒作陰陽極，電流密度50A/m2、槽電壓2V-3V、電流強度3000A下電解，MnO2在陽極上沉淀，30天電解后即可吊出電極剝離得到MnO2成品。所得MnO2為半成品，經(jīng)粉碎至200目，再送入漂洗槽中洗去大部分酸性物質(zhì)，再用NaHCO3中和，并以NH4Cl為解凝劑，