DE1592558A1 - Aktivierter Braunstein und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Aktivierter Braunstein und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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-
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Description
ZLP 161 a Frankfurt (Main), 9.Nov.1967
PT Fnn./Hu.
VARTA
Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Gesellschaft mit beschränkter Haftung
. Ellwangen/ Jagst
Aktivierter Braunstein und Verfahren zu seiner
Herstellung
Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, um entweder wenig aktive natürliche Mangandioxide zu aktivieren oder aber aktive
Mangandioxide synthetisch herzustellen.
Eine Aktivierung wenig aktiver, natürlicher Mangandioxide erfolgt beispielsweise dadurch, daß der Braunstein auf 600 - 8000C
erhitzt wird, wobei Sauerstoff entweicht und Μη,Ο, gebildet
wird, das zwei- und vierwertige Mangan-Ionen enthält. Durch
Behandlung mit Säuren werden zweiwertige Mangan-Ionen aue dem Mn,Q, herausgelöst. Das gewonnene Mangandioxid hat eine größere
Oberfläche als das Ausgar.gsoxid und ist demgemäß aktiver.
Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß es verhältnismäßig kostspielig ist und daß das erhaltene Mangandioxid niederprozentiger
im Mangangehalt (etwa 70 - 75 $ MnO2) ist, da durch
das Herauslösen der zweiwertigen Mangan-Ionen sich der Anteil an Gangart erhöht. · '
Ein anderes wohlbekanntes Verfahren betrifft die Herattllung·
ton Mangandioxid durch anodische Oxidation von Mangan-II-ial·-
lö'aungen. Die Mangan^II.ealze müasen durch ohemiecht KtduktiOft
009848/1486 . bad
- jr-
aus Mangandioxid hergestellt werden, so daß auch diese Produkte
recht teuer sind.
Der Hauptnachteil beider beschriebenen Verfahren ist aber, daß sie Oxide liefern, deren Aktivität vor allem für die Herstellung
stark belastbarer Batterien bei weitem nicht ausreichen. Ein hochaktivee Mangandioxid Btellt demgegenüber chemisch gefälltes Mangandioxid - auch als "Kunatbraunstein" bezeichnet -dar. Es wird z.B. bei der Saocharinfabrikation aus dem anfallenden Manganachlamm oder nach der deutschen Patentschrift
1157590 gewonnen. Dieser Braunstein ist aber sehr feinkörnig;
er beeitzt eine primäre Korngröße von höchstens 5/U. Für· die
Herstellung von Depolarisationsmaesen für Trockenbatterien
müssen nach der Erfahrung die Mangandioxid-Teilchen einen Durchmesser zwischen 30 und 100/U haben. Würde man beispieleweise
für die Herstellung der Depolarisatlonsmasse den Kunstbraunetein für sich allein verwenden, so erhielte man eine eo feinporige Masse, daß keine ausreichende Diffusion im Innenelektrolyten mehr möglich wäre, so daß die Zelle nicht ausreichend
belastet werden kann. Man darf den Kunstbraunstein deshalb ,nur bis zu etwa 15 Gew.% mit anderen gemahlenen Braunsteinen
mischen.
Alle diese aufgezeichneten Nachteile werden durch das Verfahren
gemäß der Erfindung vermieden. Es beruht darauf, daß ein hochaktiver Kunstbraunstein auf einen gemahlenen natürlichen oder
auch synthetischen Braunstein als Trägermaterial aufgefüllt wird· Dadurch gelingt es, ohne Benachteiligung der Diffuaionsvorging·
In der Puppe galvanißohsr Priaärzallen voa Leclancht-Typ bi· tvi
60 Qtw.jt hochaktiven Braunsteins in den D«polarisation■■··■·»
009848/1466 bad original
einzusetzen, wobei der aktive Braunstein noch fest auf dem
Trägermaterial aufsitzt.
Um das hochaktive synthetische Mangandioxid auf ein Trägeroxid
aufzufallen, kann man z.B. folgende Wege gehen:
1. Man suspendiert den Trägerbraunstein unter starkem Rühren
in einer möglichst konzentrierten Lösung von Kaliumpermanganat. Zu dieser Suspension gibt man unter ständigem Rühren
die Lösung eines Mangan-II-salzes, z.B. Mar.gan-II-acetat,
Manga.,. Il-sulfat odeiPangan-II-nitrat. Manganohalogenide
sind weniger geeignet, da sich bei der Umsetzung auch- freies
Halogen bildet.
Gemäß der Reaktionsgleichung
Gemäß der Reaktionsgleichung
2 KMnO4 + * Mn SO4 + 2 H2O _ ? 5 MnO2 +
K0 SO. + 2 H0 SO.
c. 4 c. 4
c. 4 c. 4
(1)
wird das siebenwertige Mangan zum vierwertigen Oxid reduziert,
während gleichzeitig das zweiwertige Mangan in die vierwertige Stufe übergeht.
Das neu gebildete Oxid haftet fest auf dem Trägeroxid und läßt sich nur schwer mechanisch von diesem trennen.
Prinzipiell kann man das Permanganat auch mit anderen
Agenzien reduzieren, doch ist die Reduktion mit Mangan-II-salzlösungen
rationeller, da hieraus zusätzlich Mangandioxid gebildet wird.
BAD 009848/U66
2, In der gleichen Art, wie unter 1 beschrieben, kann man auch
von einer Manganatlösung auegehen und diese mit Mangan-II-salelöeung
reduzieren.
Entsprechend der Reaktionsgleichung
Entsprechend der Reaktionsgleichung
K2 MnO4 + 2 Mn SO4 + 2 H3O >3MnO2 + K2 SO4 + H2 SO4
wird auch hier MnO2 als Kunstbraunstein auf das Trägermaterial
aufgefällt.
Dae beigelegte Diagramm zeigt den Aktivitäteunterschied zwischen
tinem üblichen Braunstein, der mit 15 Gew.i>
eines hochaktiven Mangandioxide vermischt ist (Kurve 1) und einer DepolarisationemaBoe
gemäfi der Erfindung, die zu 50 Gew.^ aus aufgefälltem Mangandioxid
besteht (Kurve 2).
Geneββen wurden die Geschwindigkeit der Einstellung und die
Höhe des Potentials gegen eine gesättigte Kalomelelektrode
lH einer wässrigen Lösung, die neben K· [Pe(CN)/] auch
enthielt·
- PatentanaprUche-
ßAD ORIGINAL
009848/1A66
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines aktivierten Mangandioxidee,
dadurch gekennzeichnet, daß auf einen weniger aktiven Braunstein aktives Mangandioxid abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Braun-Bteinpulver
in einer Manganat- oder Permanganat-Lösung suspendiert
und anschließend durch Reduktion aktives Mangandioxid auf den Pulverkörnern abgeschieden wird.
"5* Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abscheidung bei Zimmertemperatur vorgenommen wird.
4. Verfahren nach d,en Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß β- und/oder γ* - Braunstein als Träger für das aktive
Mangandioxid verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel eine Mangan-II-ealzlösung verwendet wird.
6. Klektrode für galvanische Primärelemente, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aktivierte Braunsteinkörner enthält, die aus einem Kern von Naturbraunstein bestehen, der von Kunstbraunstein
zumindest teilweise umhüllt ist.
BAD ORIGINAL
009848/1466
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV0034885 | 1967-11-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=7589281
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|---|---|---|---|
| DE19671592558 Pending DE1592558A1 (de) | 1967-11-24 | 1967-11-24 | Aktivierter Braunstein und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1592558A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998037022A1 (en) * | 1997-02-21 | 1998-08-27 | Tioxide Group Services Limited | Treatment of a solution containing iron salts |
-
1967
- 1967-11-24 DE DE19671592558 patent/DE1592558A1/de active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998037022A1 (en) * | 1997-02-21 | 1998-08-27 | Tioxide Group Services Limited | Treatment of a solution containing iron salts |
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|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |