JP2014019634A - Production method of trimanganese tetraoxide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、四三酸化マンガンの製造方法の製造方法に関する。詳細には高い収率で四三酸化マンガンを得ることができる四三酸化マンガンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a method for producing trimanganese tetraoxide. Specifically, the present invention relates to a method for producing trimanganese tetroxide that can obtain trimanganese tetroxide in a high yield.
四三酸化マンガンは、マンガン酸化物の中でも理論密度が高いため、充填性の高いリチウムマンガン系複合酸化物が得られるマンガン原料として注目されている。 Since manganese tetraoxide has a high theoretical density among manganese oxides, it has been attracting attention as a manganese raw material from which a lithium-manganese composite oxide having a high filling property can be obtained.
例えば、水溶液中でマンガンイオンと錯化剤を反応させたマンガン錯塩から水酸化マンガンを得、これを酸化して得られた、タップ密度1.6g/cc以上の四三酸化マンガンが報告されている(特許文献1)。 For example, manganese trioxide obtained by obtaining manganese hydroxide from a manganese complex salt obtained by reacting manganese ions with a complexing agent in an aqueous solution and oxidizing the manganese hydroxide is reported. (Patent Document 1).
また、マンガン塩水溶液からマンガン水酸化物を経由せずに晶析して得られた、タップ密度1.6g/mL以上の四三酸化マンガンが報告されている(特許文献2)。 Further, trimanganese tetraoxide having a tap density of 1.6 g / mL or more obtained by crystallization from an aqueous manganese salt solution without passing through a manganese hydroxide has been reported (Patent Document 2).
特許文献1に記載の製造方法は、錯化剤とマンガンイオンとを熟成させて水酸化マンガンを得、その後、これを酸化して四三酸化マンガンを得る。水酸化マンガンを酸化する四三酸化マンガンの製造方法では、水酸化マンガンが十分に酸化されないと四三酸化マンガンの収率が下がるだけでなく、この水酸化マンガンが不純物となる。これに加え、この製造方法では、水酸化マンガンの熟成に長時間を要し、さらには、熟成工程と酸化工程の雰囲気切換えによる反応の停止や、水酸化マンガンを均一に酸化させるための時間を必要とするため、製造効率が低かった。 In the production method described in Patent Document 1, a complexing agent and manganese ions are aged to obtain manganese hydroxide, which is then oxidized to obtain trimanganese tetraoxide. In the method for producing manganese trioxide that oxidizes manganese hydroxide, if manganese hydroxide is not sufficiently oxidized, not only the yield of manganese trioxide is lowered, but this manganese hydroxide becomes an impurity. In addition, this manufacturing method requires a long time for aging manganese hydroxide, and furthermore, it stops the reaction by switching the atmosphere between the aging step and the oxidation step, and takes time for uniformly oxidizing manganese hydroxide. Manufacturing efficiency was low because it was necessary.
特許文献2に記載の製造方法は、水溶液から直接四三酸化マンガンを得ることができ、水酸化マンガンの熟成時間や、熟成工程から酸化工程への雰囲気切換えを必要としない。そのため、水酸化マンガンを酸化する製造方法と比べ、高い収率、高い製造効率で四三酸化マンガンを得ることができる。
The production method described in
しかしながら、これら従来の製造方法よりも、さらに高い製造効率で四三酸化マンガンが得られる製造方法が求められている。 However, there is a demand for a production method capable of obtaining trimanganese tetraoxide with higher production efficiency than these conventional production methods.
本発明者等は、四三酸化マンガンの製造方法の製造効率を改善するため、その収率の改善について鋭意検討を重ねた。その結果、マンガン塩水溶液からマンガン水酸化物を経由せずに四三酸化マンガンを晶析させる四三酸化マンガンの製造方法においては、マンガン塩水溶液中のマンガンイオンの一部が晶析せずに水溶液中に残存しるために収率が低下していること、及び、マンガン塩水溶液の使用量を増やしても四三酸化マンガンの収量が増加するにとどまり、その収率は改善しないことを見出した。さらには、晶析反応後の四三酸化マンガンを含有するスラリーのスラリー密度が四三酸化マンガンの収率に関係することを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to improve the production efficiency of the method for producing trimanganese tetroxide, the present inventors have made extensive studies on improving the yield. As a result, in the method for producing trimanganese tetraoxide from the manganese salt aqueous solution without passing through the manganese hydroxide, a part of the manganese ion in the manganese salt aqueous solution is not crystallized. It was found that the yield decreased because it remained in the aqueous solution, and that the yield of trimanganese tetroxide increased only when the amount of manganese salt aqueous solution used was increased, and the yield was not improved. It was. Furthermore, the present inventors have found that the slurry density of the slurry containing trimanganese tetraoxide after the crystallization reaction is related to the yield of trimanganese tetraoxide, and have completed the present invention.
すなわち、本発明はマンガン塩水溶液からマンガン水酸化物を経由せずに四三酸化マンガンを晶析させる四三酸化マンガンの製造方法であって、晶析反応後の四三酸化マンガンを含有するスラリーのスラリー密度が1.13g/cm3を超えて四三酸化マンガンを晶析する工程を含むことを特徴とする四三酸化マンガンの製造方法である。 That is, the present invention is a method for producing manganese trioxide by crystallizing manganese trioxide from an aqueous manganese salt solution without passing through manganese hydroxide, and a slurry containing trimanganese tetraoxide after the crystallization reaction A process for crystallizing trimanganese tetraoxide with a slurry density exceeding 1.13 g / cm 3 .
以下、本発明の四三酸化マンガンの製造方法について説明する。 Hereinafter, the method for producing trimanganese tetraoxide of the present invention will be described.
本発明の四三酸化マンガンの製造方法は、マンガン塩水溶液からマンガン水酸化物を経由せずに四三酸化マンガンを晶析させる。これにより、四三酸化マンガンを製造することができる。 In the method for producing trimanganese tetraoxide of the present invention, trimanganese tetraoxide is crystallized from an aqueous manganese salt solution without going through manganese hydroxide. Thereby, trimanganese tetraoxide can be manufactured.
マンガン塩水溶液からはマンガン水酸化物を経由せずに四三酸化マンガンを晶析させることで、マンガン塩水溶液からアルカリ性領域でマンガン水酸化物結晶を析出させずにマンガン酸化物を製造することができる。すなわち、本発明の四三酸化マンガンの製造方法は、マンガン塩水溶液からアルカリ性領域でマンガン水酸化物結晶を析出させ、該マンガン水酸化物を酸化剤によって酸化する工程を有しない。このように、本発明の製造方法は、このような工程を経ることなく四三酸化マンガンを製造することができる。 Manganese oxide can be produced without precipitation of manganese hydroxide crystals in the alkaline region from the manganese salt aqueous solution by crystallizing manganese trioxide from the manganese salt aqueous solution without going through the manganese hydroxide. it can. That is, the method for producing trimanganese tetraoxide of the present invention does not have a step of depositing manganese hydroxide crystals in an alkaline region from an aqueous manganese salt solution and oxidizing the manganese hydroxide with an oxidizing agent. Thus, the manufacturing method of the present invention can manufacture trimanganese tetraoxide without going through such steps.
なお、本発明の四三酸化マンガンの製造方法は、マンガン水酸化物の結晶相が全く生成しない態様、及び、マンガン水酸化物の微結晶が短時間析出した後、それが六角板状の結晶に成長する前に四三酸化マンガンに添加する態様を含む。すなわち、本発明の四三酸化マンガンの製造方法は、六角板状のマンガン水酸化物の結晶が生じないことを特徴とする。六角板状のマンガン水酸化物の結晶が生じたか否かは、得られた四三酸化マンガンの粒子形状を観察することによって判断できる。 In the method for producing trimanganese tetraoxide of the present invention, the crystal phase of manganese hydroxide is not formed at all, and after the microcrystal of manganese hydroxide is precipitated for a short time, it is a hexagonal plate-like crystal. And adding to trimanganese tetroxide before growing. That is, the method for producing trimanganese tetraoxide of the present invention is characterized in that hexagonal plate-like manganese hydroxide crystals do not occur. Whether or not a hexagonal plate-like manganese hydroxide crystal has occurred can be determined by observing the particle shape of the resulting manganese trioxide.
本発明のマンガン酸化物の製造方法は、マンガン塩水溶液のpHをマンガン水酸化物の生成し難いpHに調整する。これによって、直接、水溶液中のマンガンイオンを酸化して四三酸化マンガンを晶析することができる。 In the method for producing manganese oxide of the present invention, the pH of the aqueous manganese salt solution is adjusted to a pH at which manganese hydroxide is difficult to be generated. As a result, manganese ions in the aqueous solution can be directly oxidized to crystallize trimanganese tetraoxide.
本発明の製造方法において、マンガン塩水溶液のpHは、マンガン水酸化物の生成し難いpHであることが好ましく、弱酸性から弱アルカリ性までのpHであることがより好ましい。このようなマンガン塩水溶液のpHとしては、pH6以上、pH9以下であることが好ましく、pH6.5以上、pH8以下であることがより好ましい。マンガン塩水溶液のpHをこの範囲とすることで、水酸化マンガンがより生成しにくくなる。
In the production method of the present invention, the pH of the aqueous manganese salt solution is preferably a pH at which manganese hydroxide is not easily generated, and more preferably a pH from weakly acidic to weakly alkaline. The pH of such an aqueous manganese salt solution is preferably pH 6 or more and pH 9 or less, more preferably pH 6.5 or more and
マンガン塩水溶液のpHはこれらの範囲であり、なおかつ、pHを一定に維持することが更に好ましい。pHを一定に維持するとは、pHを±0.5の範囲に維持することであり、好ましくはpHを±0.3の範囲に維持することであり、更に好ましくはpHを±0.1の範囲に維持することである。 The pH of the aqueous manganese salt solution is within these ranges, and it is more preferable to maintain the pH constant. Maintaining the pH constant means maintaining the pH in the range of ± 0.5, preferably maintaining the pH in the range of ± 0.3, and more preferably maintaining the pH in the range of ± 0.1. Is to keep in range.
マンガン塩水溶液のpHを調整する場合、アルカリ性の水溶液(以下、アルカリ水溶液)を使用することが好ましい。アルカリ水溶液の種類に制限はないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液が例示できる。 When adjusting pH of manganese salt aqueous solution, it is preferable to use alkaline aqueous solution (henceforth, aqueous alkali solution). Although there is no restriction | limiting in the kind of alkaline aqueous solution, Aqueous solutions, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, can be illustrated.
アルカリ水溶液の濃度として、例えば、1mol/L以上を挙げることができる。 Examples of the concentration of the alkaline aqueous solution include 1 mol / L or more.
本発明の製造方法では、マンガン塩水溶液の標準水素電極に対する酸化還元電位(以下、単に「酸化還元電位」とする)が0mV以上、300mV以下であることが好ましく、30mV以上、150mV以下であることがより好ましい。マンガン塩水溶液の酸化還元電位がこの範囲であることで、水酸化マンガンが生成しにくくなる。特に、マンガン塩水溶液の酸化還元電位が300mV以下であることで、針状の粒子形態を有するγ−MnOOH(真密度:4.3g/cm3)が副生しにくくなり、得られる四三酸化マンガンの充填性が高くなりやすい。 In the production method of the present invention, the redox potential of the aqueous manganese salt solution with respect to the standard hydrogen electrode (hereinafter simply referred to as “redox potential”) is preferably 0 mV or more and 300 mV or less, and is 30 mV or more and 150 mV or less. Is more preferable. When the oxidation-reduction potential of the manganese salt aqueous solution is within this range, it becomes difficult to produce manganese hydroxide. In particular, when the oxidation-reduction potential of the manganese salt aqueous solution is 300 mV or less, γ-MnOOH having a needle-like particle form (true density: 4.3 g / cm 3 ) is hardly generated as a by-product, and the resulting tetra-oxide Manganese fillability tends to be high.
マンガン塩水溶液の酸化還元電位はこれらの範囲であり、なおかつそれを一定に維持することが更に好ましい。酸化還元電位を一定に維持するとは、酸化還元電位を±50mVの範囲で維持することであり、好ましくは酸化還元電位を±30mVの範囲で維持することであり、更に好ましくは酸化還元電位を±20mVの範囲で維持することである。 The oxidation-reduction potential of the manganese salt aqueous solution is within these ranges, and it is more preferable to keep it constant. To keep the redox potential constant is to maintain the redox potential in a range of ± 50 mV, preferably to maintain the redox potential in a range of ± 30 mV, and more preferably, the redox potential is ±±. It is to maintain in the range of 20 mV.
この様に、pH、酸化還元電位、又はその両者を上記の範囲にして晶析すること、さらには、pH、酸化還元電位、又はその両者を上記の範囲として、かつ、これらを一定に維持して晶析することで、得られる四三酸化マンガン粒子の充填性が高くなり、かつ、リチウム化合物との反応性が均一なものとなる。 In this way, crystallization is performed with the pH, oxidation-reduction potential, or both within the above range, and further, the pH, oxidation-reduction potential, or both are within the above-mentioned range, and these are maintained constant. By crystallizing, the filling property of the obtained trimanganese tetraoxide particles becomes high, and the reactivity with the lithium compound becomes uniform.
本発明の製造方法で使用するマンガン塩水溶液としては、硫酸マンガン、塩化マンガン、硝酸マンガン、及び酢酸マンガンなどの水溶液が例示される。また、金属マンガン、マンガン酸化物等を硫酸、塩酸、硝酸、及び酢酸などの各種の酸水溶液に溶解したものも使用できる。 Examples of the aqueous manganese salt solution used in the production method of the present invention include aqueous solutions of manganese sulfate, manganese chloride, manganese nitrate, and manganese acetate. Moreover, what melt | dissolved metal manganese, manganese oxide, etc. in various acid aqueous solutions, such as a sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and an acetic acid, can also be used.
マンガン塩水溶液の濃度に限定は無いが、1mol/L以上であることが好ましい。マンガン塩水溶液の濃度を1mol/L以上とすることで、四三酸化マンガンを効率よく得ることができる。 The concentration of the aqueous manganese salt solution is not limited, but is preferably 1 mol / L or more. By setting the concentration of the aqueous manganese salt solution to 1 mol / L or more, trimanganese tetraoxide can be obtained efficiently.
本発明の製造方法において、マンガン塩水溶液の温度を40℃以上として晶析することが好ましく、60℃以上、95℃以下であることがより好ましく、70℃以上、90℃以下であることが更に好ましい。晶析をする際のマンガン塩水溶液の温度をこの範囲とすることで、四三酸化マンガンの晶析が促進され、かつ、四三酸化マンガンの粒度が均一になりやすくなる。 In the production method of the present invention, it is preferable to crystallize the manganese salt aqueous solution at a temperature of 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher and 95 ° C. or lower, and more preferably 70 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. preferable. By setting the temperature of the manganese salt aqueous solution at the time of crystallization within this range, crystallization of trimanganese tetroxide is promoted, and the particle size of trimanganese tetroxide tends to be uniform.
本発明の製造方法では、酸化剤を使用して晶析を行なうことが好ましい。酸化剤の種類は特に限定されないが、酸素含有ガス(空気を含む)、過酸化水素等が例示できる。酸化剤として酸素含有ガスを使用することが好ましく、マンガン塩水溶液にこれを吹き込んで晶析することがより好ましい。これにより、四三酸化マンガンの晶析が均一に起こりやすくなる。 In the production method of the present invention, it is preferable to perform crystallization using an oxidizing agent. Although the kind of oxidizing agent is not specifically limited, oxygen-containing gas (including air), hydrogen peroxide, and the like can be exemplified. It is preferable to use an oxygen-containing gas as the oxidizing agent, and it is more preferable to crystallize by blowing it into an aqueous manganese salt solution. Thereby, crystallization of trimanganese tetraoxide is likely to occur uniformly.
本発明の製造方法においては、マンガン塩水溶液とアルカリ水溶液を混合することが好ましい。これにより、マンガン塩水溶液からの四三酸化マンガンの直接晶析を連続的に行なうことができる。本発明のマンガン塩水溶液から四三酸化マンガンを直接晶析する製造方法では、反応雰囲気を変更する必要がない。そのため、本発明の製造方法では、マンガン塩水溶液とアルカリ水溶液を混合することで連続的に四三酸化マンガンを製造することができる。 In the production method of the present invention, it is preferable to mix a manganese salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution. Thereby, direct crystallization of trimanganese tetraoxide from a manganese salt aqueous solution can be performed continuously. In the production method of directly crystallizing trimanganese tetraoxide from the manganese salt aqueous solution of the present invention, there is no need to change the reaction atmosphere. Therefore, in the production method of the present invention, trimanganese tetraoxide can be produced continuously by mixing an aqueous manganese salt solution and an aqueous alkaline solution.
マンガン塩水溶液とアルカリ性の水溶液の混合方法は、両者を均一に混合できれば特に限定されない。混合方法としては、マンガン塩水溶液にアルカリ水溶液を添加して混合する方法、マンガン塩水溶液とアルカリ水溶液を純水等の溶媒中に添加して混合する方法等が例示できる。マンガン塩水溶液とアルカリ水溶液を十分かつ均一に反応させるため、混合方法はマンガン塩水溶液とアルカリ水溶液を純水等の溶媒中に添加して混合する方法が好ましい。このような混合方法では、マンガン塩水溶液とアルカリ水溶液を添加する速度を制御することで、容易に四三酸化マンガンが晶析する速度が制御できる。なお、晶析速度が遅いほど生成する四三酸化マンガンの粒子径が大きくなり、タップ密度が高くなりやすい。 The mixing method of the manganese salt aqueous solution and the alkaline aqueous solution is not particularly limited as long as both can be uniformly mixed. Examples of the mixing method include a method in which an alkaline aqueous solution is added to a manganese salt aqueous solution and mixed, a method in which a manganese salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution are added to a solvent such as pure water, and the like. In order to sufficiently and uniformly react the manganese salt aqueous solution and the alkaline aqueous solution, the mixing method is preferably a method in which the manganese salt aqueous solution and the alkaline aqueous solution are added to a solvent such as pure water and mixed. In such a mixing method, the rate at which manganese tetroxide crystallizes can be easily controlled by controlling the rate at which the manganese salt aqueous solution and the alkaline aqueous solution are added. Note that the slower the crystallization rate, the larger the particle size of the trimanganese tetraoxide produced, and the higher the tap density.
本発明の製造方法では、晶析反応後の四三酸化マンガンを含有するスラリーのスラリー密度が1.13g/cm3を超えて四三酸化マンガンを晶析する工程を含む。これにより、85%以上、更には90%以上、また更には95%以上の高い収率で四三酸化マンガンを得ることができる。そのため、本発明の製造方法では、晶析反応後の四三酸化マンガンを含有するスラリー(以下、反応スラリー)のスラリー密度は1.13g/cm3を超え、1.135g/cm3以上であることが好ましく、1.14g/cm3以上であることがより好ましく、1.15g/cm3以上であることが更に好ましい。さらに、スラリー密度が1.2g/cm3以上であることで、例えば95%以上の収率で、より安定して四三酸化マンガンを得ることができる。 In the manufacturing method of this invention, the slurry density of the slurry containing trimanganese tetraoxide after crystallization reaction exceeds 1.13 g / cm < 3 >, and the process of crystallizing trimanganese tetraoxide is included. Thereby, trimanganese tetraoxide can be obtained with a high yield of 85% or more, further 90% or more, or even 95% or more. Therefore, in the production method of the present invention, the slurry density of the slurry containing trimanganese tetraoxide after the crystallization reaction (hereinafter referred to as reaction slurry) exceeds 1.13 g / cm 3 and is 1.135 g / cm 3 or more. it is preferable, more preferably 1.14 g / cm 3 or more, more preferably 1.15 g / cm 3 or more. Furthermore, when the slurry density is 1.2 g / cm 3 or more, trimanganese tetraoxide can be obtained more stably with a yield of 95% or more, for example.
このように、本発明の製造方法では、スラリー密度が1.13g/cm3を超えた高いスラリー密度の反応スラリーから四三酸化マンガンを晶析させることで、高い収率で四三酸化マンガンを得ることができる。 As described above, in the production method of the present invention, manganese trioxide is crystallized in a high yield by crystallizing manganese trioxide from a high slurry density reaction slurry having a slurry density exceeding 1.13 g / cm 3. Can be obtained.
反応スラリーの密度は任意の方法で調整することができる。例えば、使用するマンガン塩水溶液のマンガン濃度、アルカリ水溶液のアルカリ濃度、反応スラリーのpH及び酸化還元電位を、上述の範囲で適宜調整することで、反応スラリーの密度を制御することができる。これらの晶析条件の中でも、アルカリ濃度が2mol/Lを超えるアルカリ水溶液、更にはアルカリ濃度が2.5mol/L以上のアルカリ水溶液を使用して四三酸化マンガンを晶析させることで、反応スラリーのスラリー密度が本発明の範囲のものになり易い。 The density of the reaction slurry can be adjusted by any method. For example, the density of the reaction slurry can be controlled by appropriately adjusting the manganese concentration of the manganese salt aqueous solution to be used, the alkali concentration of the alkaline aqueous solution, the pH of the reaction slurry, and the oxidation-reduction potential within the above ranges. Among these crystallization conditions, the reaction slurry is obtained by crystallizing trimanganese tetroxide using an aqueous alkali solution having an alkali concentration exceeding 2 mol / L, and further using an aqueous alkali solution having an alkali concentration of 2.5 mol / L or more. The slurry density tends to be within the range of the present invention.
本発明の製造方法において、晶析した四三酸化マンガンの粒子が、反応スラリー中に滞在する平均時間(以下、平均滞在時間)が1時間以上であることが好ましく、3時間以上であることがより好ましい。平均滞在時間が1時間以上であることで、四三酸化マンガンの粒子成長が進み、得られる四三酸化マンガンのタップ密度が高くなりやすい。平均滞在時間が長いと四三酸化マンガン粒子の粒子成長は進みやすいが、粒子成長の効率と製造効率とを考慮すると、平均滞在時間は30時間以下であることが好ましく、20時間以下であることがより好ましい。 In the production method of the present invention, the average time for the crystallized manganese trioxide particles to stay in the reaction slurry (hereinafter referred to as average stay time) is preferably 1 hour or more, and preferably 3 hours or more. More preferred. When the average residence time is 1 hour or longer, the particle growth of trimanganese tetroxide proceeds, and the tap density of the resulting trimanganese tetroxide tends to increase. If the average residence time is long, the particle growth of the trimanganese tetroxide particles tends to proceed, but considering the efficiency of particle growth and production efficiency, the average residence time is preferably 30 hours or less, and 20 hours or less. Is more preferable.
本発明の製造方法では、錯化剤を共存させずに晶析することが好ましい。錯化剤とは、アンモニア、アンモニウム塩、ヒドラジン、及びEDTAの他、これらと同様の錯化能を有するものを指す。 In the production method of the present invention, it is preferable to perform crystallization without coexisting a complexing agent. A complexing agent refers to what has the complexing ability similar to these other than ammonia, ammonium salt, hydrazine, and EDTA.
これらの錯化剤は、四三酸化マンガンの晶析挙動に影響を及ぼす。そのため、錯化剤の存在下で得られた四三酸化マンガンと、本発明の製造方法で得られる四三酸化マンガンとは充填性、粒子径分布などが異なるものになりやすい。 These complexing agents affect the crystallization behavior of trimanganese tetraoxide. Therefore, the trimanganese tetroxide obtained in the presence of the complexing agent and the trimanganese tetroxide obtained by the production method of the present invention tend to have different filling properties, particle size distribution, and the like.
本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンは充填性が高く、リチウム化合物との反応性に優れ、さらには、均一な粒子径分布を有する。 Manganese tetroxide obtained by the production method of the present invention has high filling properties, excellent reactivity with lithium compounds, and has a uniform particle size distribution.
本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンは高い充填密度を有する。例えば、タップ密度として、1.6g/cm3以上、更には1.8g/cm3以上、また更には2.0g/cm3以上を例示することができる。 Manganese tetroxide obtained by the production method of the present invention has a high packing density. For example, the tap density may be 1.6 g / cm 3 or more, further 1.8 g / cm 3 or more, and further 2.0 g / cm 3 or more.
本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンのBET比表面積は、5m2/g以下、更には2m2/g以下、また更には1m2/g以下を例示することができる。 Examples of the BET specific surface area of trimanganese tetraoxide obtained by the production method of the present invention include 5 m 2 / g or less, further 2 m 2 / g or less, and further 1 m 2 / g or less.
本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンの平均粒子径は1μm以上、50μm以下であり、更には5μm以上、20μm以下、また更には10μm以上、15μm以下を例示することができる。さらに、本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンは均一な粒子径分布を有し、いわゆる、単分散の粒子径分布を示す。そのため、本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンは、粉砕や篩分け等の粒子径の調整工程を経ることなく、粒子径の揃った、モノモーダルな粒子径分布を示す四三酸化マンガンを提供することができる。 The average particle diameter of trimanganese tetraoxide obtained by the production method of the present invention is 1 μm or more and 50 μm or less, further 5 μm or more and 20 μm or less, and further 10 μm or more and 15 μm or less. Furthermore, manganese trioxide obtained by the production method of the present invention has a uniform particle size distribution, and exhibits a so-called monodispersed particle size distribution. Therefore, manganese trioxide obtained by the production method of the present invention has a monomodal particle size distribution with a uniform particle size without going through a particle size adjusting step such as grinding or sieving. Can be provided.
本発明より、従来の製造方法よりも、さらに効率よく四三酸化マンガンが得られる製造方法を提供することができる。更には、充填性の高い四三酸化マンガンを、より高い収率で製造する四三酸化マンガンの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a production method capable of obtaining trimanganese tetraoxide more efficiently than the conventional production method. Furthermore, it is possible to provide a method for producing trimanganese tetroxide, which produces high-filling trimanganese tetraoxide with a higher yield.
また、本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンはリチウムマンガン系複合酸化物の原料などの用途に使用することができる。 Further, the trimanganese tetraoxide obtained by the production method of the present invention can be used for applications such as a raw material of a lithium manganese composite oxide.
次に、本発明を具体的な実施例で説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Next, although this invention is demonstrated with a specific Example, this invention is not limited to these Examples.
(スラリー密度の測定)
晶析反応中に、四三酸化マンガンが晶析した反応スラリーの一部をメスシリンダーで採取した後、その体積及び重量を測定し、以下の式によりスラリー密度を求めた。
(Measurement of slurry density)
During the crystallization reaction, a part of the reaction slurry in which trimanganese tetraoxide was crystallized was collected with a graduated cylinder, then its volume and weight were measured, and the slurry density was determined by the following equation.
スラリー密度(g/cm3)=スラリー重量(g)/スラリー体積(cm3) Slurry density (g / cm 3 ) = slurry weight (g) / slurry volume (cm 3 )
(収率)
晶析反応後の反応スラリーをろ過し、ろ液を回収した。回収したろ液のマンガン濃度を市販の誘導結合プラズマ発光分光分析(以下、ICP)装置を用いてICP法により測定した。得られたマンガン濃度と、回収したろ液量とから、ろ液中のマンガン含有量を求めた。当該マンガン含有量と、晶析に使用した硫酸マンガン水溶液のマンガン量の合計量とから、以下の式により収率を求めた。
(yield)
The reaction slurry after the crystallization reaction was filtered, and the filtrate was recovered. The manganese concentration of the collected filtrate was measured by an ICP method using a commercially available inductively coupled plasma optical emission spectrometry (hereinafter, ICP) apparatus. The manganese content in the filtrate was determined from the obtained manganese concentration and the collected filtrate amount. From the manganese content and the total amount of manganese in the manganese sulfate aqueous solution used for crystallization, the yield was determined by the following formula.
収率(%)
={(硫酸マンガン水溶液の合計マンガン量)−(ろ液中のマンガン含有量)}/(硫酸マンガン水溶液の合計マンガン量)×100
yield(%)
= {(Total manganese content of manganese sulfate aqueous solution)-(manganese content in filtrate)} / (total manganese content of manganese sulfate aqueous solution) × 100
(タップ密度)
試料2gを10mLメスシリンダーに充填し、200回タッピングした後の密度をタップ密度とした。
(Tap density)
The density after 2 g of sample was filled in a 10 mL graduated cylinder and tapped 200 times was defined as the tap density.
(平均粒子径)
試料の平均粒子径として、存在する体積分率が最も高い粒子の粒子径(以下、「最頻粒子径」)を測定した。最頻粒子径の測定には市販の粒度測定装置(商品名:MICROTRAC HRA 9320−X100,日機装株式会社製)を用いた。なお、測定前に試料を純水に分散させて測定溶液とし、そこにアンモニア水を添加してpH8.5にした。その後、測定溶液を3分間の超音波分散をした後、最頻粒子径を測定し、得られた値を平均粒子径とした。
(Average particle size)
As the average particle size of the sample, the particle size of the particles having the highest volume fraction (hereinafter, “moderate particle size”) was measured. A commercially available particle size measuring device (trade name: MICROTRAC HRA 9320-X100, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used for the measurement of the mode particle size. Before the measurement, the sample was dispersed in pure water to obtain a measurement solution, and ammonia water was added to adjust the pH to 8.5. Thereafter, the measurement solution was subjected to ultrasonic dispersion for 3 minutes, then the mode particle size was measured, and the obtained value was taken as the average particle size.
(X線回折測定)
試料の結晶相をX線回折によって測定した。測定は一般的なX線回折装置で測定した。線源にはCuKα線(λ=1.5405Å)を用い、測定モードはステップスキャン、スキャン条件は毎秒0.04°、計測時間は3秒、および測定範囲は2θとして5°から80°の範囲で測定した。
(X-ray diffraction measurement)
The crystal phase of the sample was measured by X-ray diffraction. The measurement was performed with a general X-ray diffractometer. A CuKα ray (λ = 1.5405 mm) is used as the radiation source, the measurement mode is step scan, the scan condition is 0.04 ° per second, the measurement time is 3 seconds, and the measurement range is 2 ° to 5 ° to 80 °. Measured with
(BET比表面積)
試料のBET比表面積は、BET1点法の窒素吸着により測定した。なお、BET比表面積の測定に使用した試料は、BET比表面積の測定に先立ち、150℃で40分間加熱して脱気処理を行った。
(BET specific surface area)
The BET specific surface area of the sample was measured by nitrogen adsorption by the BET single point method. In addition, the sample used for the measurement of the BET specific surface area was deaerated by heating at 150 ° C. for 40 minutes prior to the measurement of the BET specific surface area.
(化学組成分析)
試料を塩酸と過酸化水素の混合水溶液で溶解した後、ICP法によりマンガン量を測定した。
(Chemical composition analysis)
After dissolving the sample with a mixed aqueous solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide, the amount of manganese was measured by ICP method.
実施例1
純水を80℃とし、その酸化還元電位が30mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌した。これに2mol/Lの硫酸マンガン水溶液を連続的に添加することでマンガン酸化物を晶析させ、反応スラリーを得た。硫酸マンガン水溶液の添加の際、反応スラリーのpHが7となるように、2.7mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに適宜添加した。これにより得られた反応スラリーのスラリー密度は1.137g/cm3であった。反応スラリーに硫酸マンガン水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液を添加すると同時に、これと同量の反応スラリーを抜き出しながら8時間晶析させた。これにより、当該スラリー密度を維持したまま、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を8時間として晶析を行った。その後、反応スラリーをろ過、洗浄、乾燥してマンガン酸化物を得た。これにより得られたマンガン酸化物の収率は86.2%であった。実験条件及び結果を表1に示す。
Example 1
The pure water was brought to 80 ° C. and stirred while blowing air so that the oxidation-reduction potential was 30 mV. A manganese oxide was crystallized by continuously adding a 2 mol / L aqueous manganese sulfate solution to obtain a reaction slurry. When adding the manganese sulfate aqueous solution, a 2.7 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was appropriately added to the reaction slurry so that the reaction slurry had a pH of 7. The slurry density of the reaction slurry thus obtained was 1.137 g / cm 3 . A manganese sulfate aqueous solution and a sodium hydroxide aqueous solution were added to the reaction slurry, and at the same time, crystallization was performed for 8 hours while extracting the same amount of the reaction slurry. Thus, crystallization was performed with the average residence time of the manganese oxide in the slurry being 8 hours while maintaining the slurry density. Thereafter, the reaction slurry was filtered, washed and dried to obtain a manganese oxide. The yield of the manganese oxide thus obtained was 86.2%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.83g/cm3、及び、BET比表面積が0.5m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が11.0μmであった。また、結晶相は、JCPDSパターンのNo.24734のX線回折パターンと同等のパターンであり、スピネル構造であった。また、当該マンガン酸化物のマンガンの酸化度をMnOxで表記した場合、x=1.34であった。これらの結果から、得られたマンガン酸化物は四三酸化マンガン単一相であることを確認した。なお、得られた四三酸化マンガンについて、JIS R1628に準じた測定方法による密度(以下、「JIS密度」という)を測定した。その結果、実施例1の四三酸化マンガンのJIS密度は2.01g/cm3であり、タップ密度の1.1倍であった。得られた四三酸化マンガンの粒子径分布を図2に示す。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.83 g / cm 3 and a BET specific surface area of 0.5 m 2 / g. The particle size distribution was monodispersed and the average particle size was 11.0 μm. In addition, the crystal phase is the JCPDS pattern No. It was a pattern equivalent to the X-ray diffraction pattern of 24734 and had a spinel structure. Moreover, when the oxidation degree of manganese of the manganese oxide was expressed by MnOx, x = 1.34. From these results, it was confirmed that the obtained manganese oxide was a single phase of trimanganese tetraoxide. In addition, about the obtained manganese trioxide, the density (henceforth "JIS density") by the measuring method according to JISR1628 was measured. As a result, the JIS density of trimanganese tetraoxide of Example 1 was 2.01 g / cm 3 , which was 1.1 times the tap density. The particle size distribution of the obtained trimanganese tetraoxide is shown in FIG.
実施例2
純水の酸化還元電位が104mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが6.8となるように2.6mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を18時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.140g/cm3であった。
Example 2
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water is 104 mV, adding 2.6 mol / L aqueous sodium hydroxide solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry is 6.8, And trimanganese tetroxide was obtained by the same method as Example 1 except having performed crystallization by making the average residence time of manganese oxide in a slurry into 18 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.140 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は94.6%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 94.6%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.61g/cm3、及び、BET比表面積が1.5m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が9.3μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.61 g / cm 3 and a BET specific surface area of 1.5 m 2 / g. Moreover, the particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 9.3 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide composed of a single phase of trimanganese tetraoxide.
実施例3
純水の酸化還元電位が70mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、及び、反応スラリーのpHが7となるように16.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.261g/cm3であった。
Example 3
Other than stirring while blowing air so that the redox potential of pure water becomes 70 mV, and adding 16.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry is 7 Obtained trimanganese tetraoxide in the same manner as in Example 1. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.261 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は98.0%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 98.0%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が2.0g/cm3、及び、BET比表面積が0.9m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が10.1μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 2.0 g / cm 3 and a BET specific surface area of 0.9 m 2 / g. The particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 10.1 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide consisting of a single phase of trimanganese tetraoxide.
実施例4
純水の酸化還元電位が80mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが7となるように2.8mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を18時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.146g/cm3であった。
Example 4
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water was 80 mV, adding a 2.8 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7, and Trimanganese tetraoxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crystallization was performed with the average residence time of manganese oxide in the slurry being 18 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.146 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は92.9%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 92.9%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.68g/cm3、及び、BET比表面積が1.1m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が9.3μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.68 g / cm 3 and a BET specific surface area of 1.1 m 2 / g. Moreover, the particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 9.3 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide composed of a single phase of trimanganese tetraoxide.
実施例5
純水の酸化還元電位が144mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが7となるように3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を18時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.157g/cm3であった。
Example 5
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water is 144 mV, adding a 3 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry is 7, and in the slurry Trimanganese tetraoxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crystallization was carried out with an average residence time of the manganese oxide of 18 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.157 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は98.5%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 98.5%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.73g/cm3、及び、BET比表面積が1.3m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が14μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.73 g / cm 3 and a BET specific surface area of 1.3 m 2 / g. Further, the particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 14 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide consisting of a single phase of trimanganese tetraoxide.
実施例6
純水の酸化還元電位が89mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが7.2となるように2.9mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を9時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.151g/cm3であった。
Example 6
Stirring while blowing air so that the redox potential of pure water was 89 mV, adding a 2.9 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7.2, And trimanganese tetroxide was obtained by the method similar to Example 1 except having performed crystallization by making the average residence time of the manganese oxide in a slurry into 9 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.151 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は96.3%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 96.3%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.66g/cm3、及び、BET比表面積が0.9m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が12μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.66 g / cm 3 and a BET specific surface area of 0.9 m 2 / g. Moreover, the particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 12 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide composed of a single phase of trimanganese tetraoxide.
実施例7
純水の酸化還元電位が98mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが7.2となるように2.9mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を18時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.154g/cm3であった。
Example 7
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water was 98 mV, adding a 2.9 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7.2, And trimanganese tetroxide was obtained by the same method as Example 1 except having performed crystallization by making the average residence time of manganese oxide in a slurry into 18 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.154 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は98.8%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 98.8%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が2.02g/cm3、及び、BET比表面積が0.8m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が18.5μm、及び結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 2.02 g / cm 3 and a BET specific surface area of 0.8 m 2 / g. The particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 18.5 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide consisting of a single phase of trimanganese tetraoxide.
実施例8
純水の酸化還元電位が100mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、及び、反応スラリーのpHが7.4となるように5.9mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.203g/cm3であった。
Example 8
Stirring while blowing air so that the redox potential of pure water was 100 mV, and adding a 5.9 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7.4. Except for this, trimanganese tetraoxide was obtained in the same manner as in Example 1. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.203 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は97.0%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 97.0%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が2.1g/cm3、及び、BET比表面積が1.1m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が10.1μm、及び結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。なお、得られた四三酸化マンガンのJIS密度は2.31g/cm3であり、タップ密度の1.1倍であった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 2.1 g / cm 3 and a BET specific surface area of 1.1 m 2 / g. The particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 10.1 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide composed of a single phase of trimanganese tetraoxide. In addition, the JIS density of the obtained trimanganese tetraoxide was 2.31 g / cm 3 , which was 1.1 times the tap density.
実施例9
純水の酸化還元電位が80mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが7.5となるように5.7mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を6時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.203g/cm3であった。
Example 9
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water was 80 mV, adding a 5.7 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7.5, And trimanganese tetroxide was obtained by the method similar to Example 1 except having performed crystallization by making the average residence time of the manganese oxide in a slurry into 6 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.203 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は99.0%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 99.0%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.8g/cm3、及び、BET比表面積が1.2m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が10.1μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.8 g / cm 3 and a BET specific surface area of 1.2 m 2 / g. The particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 10.1 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide consisting of a single phase of trimanganese tetraoxide.
比較例1
純水の酸化還元電位が93mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、反応スラリーのpHが7となるように2.6mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと、及び、スラリー中のマンガン酸化物の平均滞在時間を9時間として晶析を行ったこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.130g/cm3であった。
Comparative Example 1
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water was 93 mV, adding a 2.6 mol / L aqueous sodium hydroxide solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7, and Trimanganese tetraoxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crystallization was performed with an average residence time of manganese oxide in the slurry being 9 hours. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.130 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は80.8%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 80.8%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
得られたマンガン酸化物は、タップ密度が1.77g/cm3、及び、BET比表面積が0.7m2/gであった。また、その粒子径分布は単分散であり、平均粒子径が11.0μm、及び、結晶相が四三酸化マンガンの単一相からなる四三酸化マンガンであった。 The obtained manganese oxide had a tap density of 1.77 g / cm 3 and a BET specific surface area of 0.7 m 2 / g. Moreover, the particle size distribution was monodisperse, the average particle size was 11.0 μm, and the crystal phase was trimanganese tetraoxide consisting of a single phase of trimanganese tetraoxide.
比較例2
純水の酸化還元電位が100mVとなるように空気を吹き込みながら攪拌したこと、及び、反応スラリーのpHが7.1となるように0.25mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を反応スラリーに添加したこと以外は実施例1と同様な方法で四三酸化マンガンを得た。得られた反応スラリーのスラリー密度は1.025g/cm3であった。
Comparative Example 2
Stirring while blowing air so that the oxidation-reduction potential of pure water was 100 mV, and adding a 0.25 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to the reaction slurry so that the pH of the reaction slurry was 7.1. Except for this, trimanganese tetraoxide was obtained in the same manner as in Example 1. The slurry density of the obtained reaction slurry was 1.025 g / cm 3 .
これにより得られたマンガン酸化物の収率は82.0%であった。実験条件及び結果を表1に示す。 The yield of the manganese oxide thus obtained was 82.0%. The experimental conditions and results are shown in Table 1.
実施例及び比較例より、反応スラリーのスラリー密度が1.13g/cm3を超えて晶析させることで85%以上、さらには90%以上の高い収率で四三酸化マンガンが得られることが確認できた。また、本発明の製造方法により得られる四三酸化マンガンは、高い充填性を有し、なおかつ、その粒子径分布が単分散で、均一な粒子径を有することが確認できた。 From the examples and comparative examples, it is possible to obtain manganese trioxide in a high yield of 85% or more, and further 90% or more by crystallizing the slurry density of the reaction slurry to exceed 1.13 g / cm 3. It could be confirmed. In addition, it was confirmed that the trimanganese tetraoxide obtained by the production method of the present invention has a high filling property, and its particle size distribution is monodispersed and has a uniform particle size.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114229905A (en) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 贵州大龙汇成新材料有限公司 | Preparation method and application of manganese hydroxide |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05208824A (en) * | 1992-01-28 | 1993-08-20 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | Production of trimanganese tetroxide |
JP2001114521A (en) * | 1999-08-10 | 2001-04-24 | Tanaka Chemical Corp | Trimanganese tetraoxide and method for its production |
JP2001354425A (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-25 | Tanaka Chemical Corp | Manganese tetratrioxide and method for manufacturing the same |
WO2012046735A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | 東ソー株式会社 | Manganese oxide and method for producing same, and method for producing lithium manganese composite oxide using same |
JP2013237606A (en) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | Tosoh Corp | Trimanganese tetroxide and method for producing the same |
-
2012
- 2012-07-23 JP JP2012162662A patent/JP5966719B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05208824A (en) * | 1992-01-28 | 1993-08-20 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | Production of trimanganese tetroxide |
JP2001114521A (en) * | 1999-08-10 | 2001-04-24 | Tanaka Chemical Corp | Trimanganese tetraoxide and method for its production |
JP2001354425A (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-25 | Tanaka Chemical Corp | Manganese tetratrioxide and method for manufacturing the same |
WO2012046735A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | 東ソー株式会社 | Manganese oxide and method for producing same, and method for producing lithium manganese composite oxide using same |
JP2012188341A (en) * | 2010-10-06 | 2012-10-04 | Tosoh Corp | Manganese oxide, method for producing the same, and method for producing lithium manganese based composite oxide using manganese oxide |
US20130187083A1 (en) * | 2010-10-06 | 2013-07-25 | Tosoh Corporation | Manganese oxide and method for producing same, and method for producing lithium manganese composite oxide using same |
JP2013237606A (en) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | Tosoh Corp | Trimanganese tetroxide and method for producing the same |
US20150104373A1 (en) * | 2012-04-20 | 2015-04-16 | Tosoh Corporation | Trimanganese tetraoxide and its production process |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6016019451; J.PATTANAYAK et al.: 'Preparation and thermal stability of manganese oxides obtained by precipitation from aqueous mangane' Thermochim. Acta Vol.153, 19891101, Pages193-204 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114229905A (en) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 贵州大龙汇成新材料有限公司 | Preparation method and application of manganese hydroxide |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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