JPS6054923A - 二酸化マンガンの製造法 - Google Patents
二酸化マンガンの製造法Info
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- JPS6054923A JPS6054923A JP58161219A JP16121983A JPS6054923A JP S6054923 A JPS6054923 A JP S6054923A JP 58161219 A JP58161219 A JP 58161219A JP 16121983 A JP16121983 A JP 16121983A JP S6054923 A JPS6054923 A JP S6054923A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二酸化マンガンおよび二酸化塩素の同時製造法
に関するものであり、ことにマンガン酸化物を添加し、
もしくは添加せずに酸性水溶液中で二価のマンガン化合
物と塩素酸塩とを反応させ重質二酸化マンガンと同時に
二酸化塩素を得る方法に関する。また特にマンガン酸化
物を用いる場合、マンガン酸化物のマンガンと酸素の原
子比が1対1ないし2の範囲にあるマンガン酸化物を電
プロトンの存在下において二価のマンガンイオンは塩素
酸イオンと反応することにより二酸化マンガンを得るこ
とは公知である。該反応において。
に関するものであり、ことにマンガン酸化物を添加し、
もしくは添加せずに酸性水溶液中で二価のマンガン化合
物と塩素酸塩とを反応させ重質二酸化マンガンと同時に
二酸化塩素を得る方法に関する。また特にマンガン酸化
物を用いる場合、マンガン酸化物のマンガンと酸素の原
子比が1対1ないし2の範囲にあるマンガン酸化物を電
プロトンの存在下において二価のマンガンイオンは塩素
酸イオンと反応することにより二酸化マンガンを得るこ
とは公知である。該反応において。
マンガン酸化物を同時に存在させれば反応効率が高くな
るという提案(米国特許12956860号)も公知で
ある。昭29−1978号の特許公報によれば二酸化塩
素を得る公知の代表的反応式として以下に示す(1)〜
(3)をあげている。
るという提案(米国特許12956860号)も公知で
ある。昭29−1978号の特許公報によれば二酸化塩
素を得る公知の代表的反応式として以下に示す(1)〜
(3)をあげている。
NaCJ)* + 4HC1−+ 2CIIO−+CA
+ 2NaC7!+2H* 0 ・−・・(1)6N
aC,#Os +Crt (804)、+6C10,+
3Nat Sα+2CrOa −−−(2)4NaC
AO,+H−G(0+41(,8α→4C70鵞+2I
(0+4NaH80−+Cα ・ = (3)昭29−
1978号特許公報による提案は以下に示す(4)〜(
6)の反応である。
+ 2NaC7!+2H* 0 ・−・・(1)6N
aC,#Os +Crt (804)、+6C10,+
3Nat Sα+2CrOa −−−(2)4NaC
AO,+H−G(0+41(,8α→4C70鵞+2I
(0+4NaH80−+Cα ・ = (3)昭29−
1978号特許公報による提案は以下に示す(4)〜(
6)の反応である。
2Cノ0,4−Ca5α+MnO,十−’2H,0=−
−−− (5)2Cハ+BaSα+MnO*+HaO−
・”(6)ただし、昭29−1978号特許公報では生
成したMn0−の物性および用途は還元溶解して繰返す
以外考慮されていない。
−−− (5)2Cハ+BaSα+MnO*+HaO−
・”(6)ただし、昭29−1978号特許公報では生
成したMn0−の物性および用途は還元溶解して繰返す
以外考慮されていない。
米国特許第2956860号は硫酸マンガンとアルカリ
メタルクローレートとの間の二酸化マンガン製造反応の
触媒に炭酸マンガンを焙焼して得た酸化物を用い、該酸
化物をバッテリー級の二酸化マンガンに利用する方法を
内容としたものである。同時(5) 許は以下に示す(7)潰)式会4−唱ル、曇酸−イレト
tJツて起る条件、すなわち1)反応温度を80℃から
90℃で行なう 2)ナトリウムク四−レートのvkは
最小限硫酸マンガンと化学尚量であり、スラリー中の硫
酸マンガンを二酸化マンガンに変えるに充分な量を用い
る。3)硫酸濃度は最大100 f/jまでで行なり
をあげ、得られた二酸化マンガンが電池用として用いる
ことができると報告している。
メタルクローレートとの間の二酸化マンガン製造反応の
触媒に炭酸マンガンを焙焼して得た酸化物を用い、該酸
化物をバッテリー級の二酸化マンガンに利用する方法を
内容としたものである。同時(5) 許は以下に示す(7)潰)式会4−唱ル、曇酸−イレト
tJツて起る条件、すなわち1)反応温度を80℃から
90℃で行なう 2)ナトリウムク四−レートのvkは
最小限硫酸マンガンと化学尚量であり、スラリー中の硫
酸マンガンを二酸化マンガンに変えるに充分な量を用い
る。3)硫酸濃度は最大100 f/jまでで行なり
をあげ、得られた二酸化マンガンが電池用として用いる
ことができると報告している。
この特許技術はc 、eo、の発生を抑制する条件設定
を行ないC1d2の有効利用を考慮していない、更に硝
酸、硼弗酸塩、スルホン酸塩による実施の可能性を示し
てはいるが、これらの塩はコストが大で学問的な興味し
かないとしている。
を行ないC1d2の有効利用を考慮していない、更に硝
酸、硼弗酸塩、スルホン酸塩による実施の可能性を示し
てはいるが、これらの塩はコストが大で学問的な興味し
かないとしている。
旭硝子工業技術奨励会研究報告Vol、・・・34.1
979(6) およびManganese Dioxide Symp
osium Vol、’l TOICy01980 P
、134〜148は硝酸マンガンの酸性水溶液を塩素酸
カリウムを用いて化学的に酸化して二酸化マンガンを製
造するプロセスに関する報告である。
979(6) およびManganese Dioxide Symp
osium Vol、’l TOICy01980 P
、134〜148は硝酸マンガンの酸性水溶液を塩素酸
カリウムを用いて化学的に酸化して二酸化マンガンを製
造するプロセスに関する報告である。
ここでは硝酸マンガンの仙に硫酸マンガンあるいは硝酸
マンガンと硫酸マンガンの混合物、塩素酸カリウムの他
に塩素酸ナトリウムが検討されている。上記プロセス特
に硝酸−ンンガンと塩素酸ナトリウムの系から生成する
二酸化マンガンの電池特性は電解二酸化マンガンt、c
、m3(国際共通試料第3号)と比較し、それを上まわ
ると報告されている0反応速度には温度および酸濃度が
大きく影響するとし、実験条件として温度86℃をそし
て硝酸濃度2Nから6N、硫酸濃度0.6Nから4.O
Nの範囲が検討されている。しかし1反応の途中で発生
するガス側の物陰1組成に関する報告は特に見当らず積
極的利用までは考慮されていない。
マンガンと硫酸マンガンの混合物、塩素酸カリウムの他
に塩素酸ナトリウムが検討されている。上記プロセス特
に硝酸−ンンガンと塩素酸ナトリウムの系から生成する
二酸化マンガンの電池特性は電解二酸化マンガンt、c
、m3(国際共通試料第3号)と比較し、それを上まわ
ると報告されている0反応速度には温度および酸濃度が
大きく影響するとし、実験条件として温度86℃をそし
て硝酸濃度2Nから6N、硫酸濃度0.6Nから4.O
Nの範囲が検討されている。しかし1反応の途中で発生
するガス側の物陰1組成に関する報告は特に見当らず積
極的利用までは考慮されていない。
昭29−1978号特許公報は硫酸マンガンと塩素酸塩
を50%硫酸、90℃の温度で反応させ二酸化塩素得る
方法であるが、90℃の高温で二酸化塩素を発生させる
ことは爆発の危険が大である。米国特許第295686
0号は80℃以上や温度でマンガン酸化物の重質化を行
なっているがこの系で発生するガスはCAを主体とする
ガスである。
を50%硫酸、90℃の温度で反応させ二酸化塩素得る
方法であるが、90℃の高温で二酸化塩素を発生させる
ことは爆発の危険が大である。米国特許第295686
0号は80℃以上や温度でマンガン酸化物の重質化を行
なっているがこの系で発生するガスはCAを主体とする
ガスである。
本発明の発明者らは化学合成二酸化マンガンの電池材料
への応用を研究し、特に炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物の塩素酸法による重質化段階における製造コス
トの低減に注目し研究を重ね9本発明の目的とする二酸
化マンガン特には電池特性の優れた二酸化マンガンの製
造と工業的な回収が容易な形の二酸化塩素ガスの発生と
その回モン溶液を60℃、pH7〜7.2で反応させ沈
澱させた充填密度2,52の炭酸マンガンを水蒸気20
%含む酸素ガスを用い5にり/d、ゲージの圧力下、3
00〜330 ℃の温度で3時間焙焼して得た充填密度
1.91 、 MnO。
への応用を研究し、特に炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物の塩素酸法による重質化段階における製造コス
トの低減に注目し研究を重ね9本発明の目的とする二酸
化マンガン特には電池特性の優れた二酸化マンガンの製
造と工業的な回収が容易な形の二酸化塩素ガスの発生と
その回モン溶液を60℃、pH7〜7.2で反応させ沈
澱させた充填密度2,52の炭酸マンガンを水蒸気20
%含む酸素ガスを用い5にり/d、ゲージの圧力下、3
00〜330 ℃の温度で3時間焙焼して得た充填密度
1.91 、 MnO。
パーセント89.7%の焙焼炭酸マンガンを原料とし。
硝酸マンガン、硝酸、塩素酸ソーダ系で反応を行なわせ
、この反応系で新たに生成されるMn O意の全MnO
,に対する割合が25%になるように物置を調節ある。
、この反応系で新たに生成されるMn O意の全MnO
,に対する割合が25%になるように物置を調節ある。
すなわち充填密度1.91のマンガン酸化物が第1図は
反応温度と生成するCt13.の濃度(Cハ。
反応温度と生成するCt13.の濃度(Cハ。
とCAの混合物に対するCI入の割合)の関係である。
第1図より反応温度を低温にするに従い生成する(JO
,純度が高くなることが知見せられ、70℃以下の温度
で反応を行なわなければCAの発生が多くなりCIo、
とCAの混合物に対するCハ雪の割合が低下し、 CJ
O,の回収操作を複雑にする。
,純度が高くなることが知見せられ、70℃以下の温度
で反応を行なわなければCAの発生が多くなりCIo、
とCAの混合物に対するCハ雪の割合が低下し、 CJ
O,の回収操作を複雑にする。
第2図は反応温度と投入した2価マンガンイオンが完全
に消費されるまでの時間すなわち反応完了時間の関係を
示す。温度が低いほど反応完了時間が長くなり、経済的
に実施できる温度は20℃以上と考えられる。
に消費されるまでの時間すなわち反応完了時間の関係を
示す。温度が低いほど反応完了時間が長くなり、経済的
に実施できる温度は20℃以上と考えられる。
第3図は反応温度と酸a度の関係を示し曲線1(9)
は反応を開始するための酸濃度の下限値を、そして1曲
線2は反応を完結させるために必要な酸濃度を示す0反
応温度によ・り好適酸濃度の範囲が異なるが本発明にお
ける酸濃度は包括的に0.1ないし生成した反応生成物
152陽極活物質になるように単−型の塩化亜鉛電池を
組み4Ω負荷で連続放電を行なった結果を示す。比較の
ために1.C,Nl11サンプルの結果も併せて示した
。44呼囃4−湘−1おどろくことに反応温度を低くす
るに従かい反応生成物の放電特性は良くなる傾向を示し
、従来にない新らしい材料を提供する結果が得られ、純
度の高い二酸化塩素の発生と併せ新規な工業プロセスを
開発し得たものである。
線2は反応を完結させるために必要な酸濃度を示す0反
応温度によ・り好適酸濃度の範囲が異なるが本発明にお
ける酸濃度は包括的に0.1ないし生成した反応生成物
152陽極活物質になるように単−型の塩化亜鉛電池を
組み4Ω負荷で連続放電を行なった結果を示す。比較の
ために1.C,Nl11サンプルの結果も併せて示した
。44呼囃4−湘−1おどろくことに反応温度を低くす
るに従かい反応生成物の放電特性は良くなる傾向を示し
、従来にない新らしい材料を提供する結果が得られ、純
度の高い二酸化塩素の発生と併せ新規な工業プロセスを
開発し得たものである。
第7図は充填密度2.7の炭酸マンガンを用い、先に述
べたと同じ方法で焙焼し、充填密度2,1. MnQ。
べたと同じ方法で焙焼し、充填密度2,1. MnQ。
90.6%の焙焼炭酸マンガンを得、これを原料としく
10 ゝ 先に述べたと同じ方法で塩素酸処理を行ない二酸化マン
ガンを得た。ただし、この反応系で新たに生成されたM
nO會の全Mn0−[対する割合が10%になるように
して行なまた。得られた二酸化マンガンの充填密度は2
.33. Mn0t含有率は94.5−であった。
10 ゝ 先に述べたと同じ方法で塩素酸処理を行ない二酸化マン
ガンを得た。ただし、この反応系で新たに生成されたM
nO會の全Mn0−[対する割合が10%になるように
して行なまた。得られた二酸化マンガンの充填密度は2
.33. Mn0t含有率は94.5−であった。
この二酸化マンガン242 Fを単一型の塩化亜鉛型電
池に組み4Ω連続/1k1tを行なう比結果を示す。
池に組み4Ω連続/1k1tを行なう比結果を示す。
比較のためにT、 C,m1サンプル251入れた場合
の放電結果本併記した0曲線1け■、C3醜1の1曲線
2は30℃反応生成物の、 +b=4=曲、#j!−・
3・は80℃−反応−生務瞥α放電結果を示す、r、c
、…1サンプルは17.7時間で規定の0.85Vに達
するの(で対し、30℃反応生成物は規定の値に達する
のに21.6時間と大幅な時間延長が見られる。8・5
−、c−・反−m=生成物は−1−V−に、燵tみ遣弓
巳の工持−続2時、関φ1,3Q、−U−反・回生・酸
物−(北−較−1を壬杵−賭3間1鷹眉X−彦、、4
、7 (1℃および50℃の反応生成物の放電結M、け
30℃反応生成物の場合とほぼ同様でありた。このよう
に正規の電池に組んで放電テストを行な、5走結果1本
発明の方法により得られる二酸化マンガン産物は従来か
らある電解二酸化マンガンより特性が優れていることが
確認せられ、新らしい型の電池材料を提供する結果が得
られた。
の放電結果本併記した0曲線1け■、C3醜1の1曲線
2は30℃反応生成物の、 +b=4=曲、#j!−・
3・は80℃−反応−生務瞥α放電結果を示す、r、c
、…1サンプルは17.7時間で規定の0.85Vに達
するの(で対し、30℃反応生成物は規定の値に達する
のに21.6時間と大幅な時間延長が見られる。8・5
−、c−・反−m=生成物は−1−V−に、燵tみ遣弓
巳の工持−続2時、関φ1,3Q、−U−反・回生・酸
物−(北−較−1を壬杵−賭3間1鷹眉X−彦、、4
、7 (1℃および50℃の反応生成物の放電結M、け
30℃反応生成物の場合とほぼ同様でありた。このよう
に正規の電池に組んで放電テストを行な、5走結果1本
発明の方法により得られる二酸化マンガン産物は従来か
らある電解二酸化マンガンより特性が優れていることが
確認せられ、新らしい型の電池材料を提供する結果が得
られた。
以上の本発明のプロセスの説明において、原料マンガン
酸化物を用いた場合によって説明したが。
酸化物を用いた場合によって説明したが。
本発明の目的とする二酸化マンガンおよび二酸化塩素と
の同時製造は、原料マンガン酸化物を使用することなく
その他の条件を同一として、酸性水溶液中での二価のマ
ンガン化合物と塩素酸塩との反応で可能である。ただし
、特に重要な電池用重質二酸化マンガンを着実に得るた
めには原料マンガン酸化′町の使用が極めて望ましいこ
とである。
の同時製造は、原料マンガン酸化物を使用することなく
その他の条件を同一として、酸性水溶液中での二価のマ
ンガン化合物と塩素酸塩との反応で可能である。ただし
、特に重要な電池用重質二酸化マンガンを着実に得るた
めには原料マンガン酸化′町の使用が極めて望ましいこ
とである。
本発明の原料となるマンガン酸化物は炭酸マンガンを焙
焼して得た焙焼炭酸マンガンのみに限るものではなくマ
ンガン酸化物のマンガンを酸素の原子比が1対1ないし
2の範囲のマンガン酸化物■ 全てに適用万能である。ただし、経済的観点および二酸
化塩素の需要量から使用する原料は制約される。より多
くの製品二酸化マンガンを得るためには原料マンガン酸
化物の充填密度が高い方が望ましいことは言を待たない
。
焼して得た焙焼炭酸マンガンのみに限るものではなくマ
ンガン酸化物のマンガンを酸素の原子比が1対1ないし
2の範囲のマンガン酸化物■ 全てに適用万能である。ただし、経済的観点および二酸
化塩素の需要量から使用する原料は制約される。より多
くの製品二酸化マンガンを得るためには原料マンガン酸
化物の充填密度が高い方が望ましいことは言を待たない
。
上記例は硝酸、硝酸マンガンあるいは炭酸マンガン、水
酸化マンガン、−酸化マンガン、三二酸化マンガン、四
三酸化マンガンを硝酸に溶解して得た硝酸マンガン、お
よび塩素酸ソーダの系を示したが、使用可能な酸として
は硝酸、硫酸、1j1酸。
酸化マンガン、−酸化マンガン、三二酸化マンガン、四
三酸化マンガンを硝酸に溶解して得た硝酸マンガン、お
よび塩素酸ソーダの系を示したが、使用可能な酸として
は硝酸、硫酸、1j1酸。
燐酸およびそれらの混酸が使用可能である。
また、二価のマンガン化合物として、硝酸マンガン、硫
酸マンガン、塩化マンガン、燐酸マンガン。
酸マンガン、塩化マンガン、燐酸マンガン。
水酸化マンガン、−11化マンガン、炭酸マンガンの一
群の化合物から選ばれた−又は二種以上の混合物は使用
可能である。
群の化合物から選ばれた−又は二種以上の混合物は使用
可能である。
塩素酸塩としては塩素酸ソーダ、塩素酸カリウム、塩素
酸リチウム、塩素酸カルシウム、塩素酸マグネシウムの
一群の化合物から選ばれたー又は二種以上の混合物が使
用可能である。
酸リチウム、塩素酸カルシウム、塩素酸マグネシウムの
一群の化合物から選ばれたー又は二種以上の混合物が使
用可能である。
酸濃度は前記のように包括的に0.1ないし20規定の
有効範囲をもつが特に硝酸では0.5ない(−13規定
硫酸では3ないし1B規定、塩酸では0.2ないし3規
定、燐酸では3ないし18規定の範囲および混酸に(1
3) にありては各々の酸の上限、JZa度の平均、下限濃度
の平均の範囲が好適範囲として見出されている。
有効範囲をもつが特に硝酸では0.5ない(−13規定
硫酸では3ないし1B規定、塩酸では0.2ないし3規
定、燐酸では3ないし18規定の範囲および混酸に(1
3) にありては各々の酸の上限、JZa度の平均、下限濃度
の平均の範囲が好適範囲として見出されている。
二価のマンガンイオンに対する塩素酸イオンの+1i’
i 塩中の金属イオンと使用する酸の酸根からなる塩が濃縮
するが1反応終了後の液は塩が晶析する゛直に示したと
同じ放電特性が得られることが確認されている。濃縮し
た塩は例えば晶析などにより副産品として回収利用でき
、結局本発明は完全閉回路の無公害システムを提供する
ものである。
i 塩中の金属イオンと使用する酸の酸根からなる塩が濃縮
するが1反応終了後の液は塩が晶析する゛直に示したと
同じ放電特性が得られることが確認されている。濃縮し
た塩は例えば晶析などにより副産品として回収利用でき
、結局本発明は完全閉回路の無公害システムを提供する
ものである。
本発明の方法によって得られる二酸化マンガンは通常の
方法による中和、水洗および乾燥が行なわれ製品にされ
る。
方法による中和、水洗および乾燥が行なわれ製品にされ
る。
本発明の方法によって発生する二酸化塩素ガスは例えば
過酸化水素を含むカセイソーダ又はカセ(I4 ) イカリにより吸収させ製品とすることができる。
過酸化水素を含むカセイソーダ又はカセ(I4 ) イカリにより吸収させ製品とすることができる。
本発明の方法の実施において本゛発明の方法はマンガン
酸化物を添加し/または添加せずに酸性水溶液中で二価
のマンガン化合物と塩MA e JlKとを反応させ二
酸化マンガンを11!冶する際0反応温度20ないし7
0℃および酸濃度0.1ないし20規定で反応させる第
一の工程、得られた重質二酸化マンガンを分離後、中和
および’t′#:、Fi、水洗して乾燥する第二の工程
9分離母液から#塩素酸塩中の金属イオンと核酸の酸根
からなる副生塩を分離除去した酸を含む回収液を第一の
工程に戻すことからなる第三の工程および第一の工程に
おいて発生した二酸化塩素ガスを回収する第四の工程か
ら構成されるが。
酸化物を添加し/または添加せずに酸性水溶液中で二価
のマンガン化合物と塩MA e JlKとを反応させ二
酸化マンガンを11!冶する際0反応温度20ないし7
0℃および酸濃度0.1ないし20規定で反応させる第
一の工程、得られた重質二酸化マンガンを分離後、中和
および’t′#:、Fi、水洗して乾燥する第二の工程
9分離母液から#塩素酸塩中の金属イオンと核酸の酸根
からなる副生塩を分離除去した酸を含む回収液を第一の
工程に戻すことからなる第三の工程および第一の工程に
おいて発生した二酸化塩素ガスを回収する第四の工程か
ら構成されるが。
第三の工程を省略することも可能である。
次にさらに実施例を示すが9本発明の方法はこれらの実
施例に制限されるものではない。
施例に制限されるものではない。
実施例1
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.005
1麺と炭酸マンガン0.0783Kfを内容1157の
四つロフラスコに入れ、かきまぜながら硝酸(比重1.
38 ) 1.1897を徐々に′注加し、二酸化炭素
の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温した。この
時反応スラリーの酸濃度−は11.48Nであった。
1麺と炭酸マンガン0.0783Kfを内容1157の
四つロフラスコに入れ、かきまぜながら硝酸(比重1.
38 ) 1.1897を徐々に′注加し、二酸化炭素
の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温した。この
時反応スラリーの酸濃度−は11.48Nであった。
次にこの反応スラリーに3.3 i/mi nの割合で
空気を吹込みながら+ 70t/l、KCiO−水溶液
3.53(1#を約1時間にわたって注加した。注加終
了後も加熱を続けて反応を完結させ1反応スラリーを濾
過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガン
を水洗・乾燥して製品1.06381’#を得た。
空気を吹込みながら+ 70t/l、KCiO−水溶液
3.53(1#を約1時間にわたって注加した。注加終
了後も加熱を続けて反応を完結させ1反応スラリーを濾
過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガン
を水洗・乾燥して製品1.06381’#を得た。
実施例2
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.001
0Kfと硝酸マンガン0.0895Kfを内容量5!の
四つロフラスコに入れ、かきまぜながら硝酸(比重1゜
38)0.9357を徐々に注加し、二酸化炭素の発生
がほぼ終った後水浴中で60℃に加温した。この時反応
スラリーの酸濃度は11.44 Nであった。
0Kfと硝酸マンガン0.0895Kfを内容量5!の
四つロフラスコに入れ、かきまぜながら硝酸(比重1゜
38)0.9357を徐々に注加し、二酸化炭素の発生
がほぼ終った後水浴中で60℃に加温した。この時反応
スラリーの酸濃度は11.44 Nであった。
次にこの反応スラリーに3.3ノア’mjnの割合で空
気を吹込みながら*70f/J、KC卸、水溶液2.7
767を約1時間にわたって注加した。注加終了後も加
熱を続けて反応を完結させ9反応スラリーを濾過して二
酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗・
乾燥j7て製品1.0471Kgを得た。
気を吹込みながら*70f/J、KC卸、水溶液2.7
767を約1時間にわたって注加した。注加終了後も加
熱を続けて反応を完結させ9反応スラリーを濾過して二
酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗・
乾燥j7て製品1.0471Kgを得た。
実施例3
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.002
2Kfと炭酸マンガン0.1]56Krを内容量5.#
の四つロフラスコに入れ、かきまぜながら硝酸(比重t
ag ) 1.6647を徐々に注加し、二酸化炭素の
発生が完結し友後、恒温槽で反応スラリー液を25℃に
した。この時反応スラリーの酸濃度は11.52Nであ
うた。次にこの反応スラリーに3.31/m i II
の割合で空気を吹込みながら、 650f/pNacZ
o、水溶液0.4427を約1時間にわたって注加した
。注加終了後も反応を続けて反応を完結させ9反応スラ
リーを濾過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化
マンガンを水洗・乾燥して製品1.0782Kfを得た
。
2Kfと炭酸マンガン0.1]56Krを内容量5.#
の四つロフラスコに入れ、かきまぜながら硝酸(比重t
ag ) 1.6647を徐々に注加し、二酸化炭素の
発生が完結し友後、恒温槽で反応スラリー液を25℃に
した。この時反応スラリーの酸濃度は11.52Nであ
うた。次にこの反応スラリーに3.31/m i II
の割合で空気を吹込みながら、 650f/pNacZ
o、水溶液0.4427を約1時間にわたって注加した
。注加終了後も反応を続けて反応を完結させ9反応スラ
リーを濾過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化
マンガンを水洗・乾燥して製品1.0782Kfを得た
。
実施例4
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.002
1 Keと炭酸マンガンo、l[6Kfを内容量5.t
の四つロフラスコに入れ、水1.0 (10Kfを加え
てかき捷ぜながら塩酸(比重1.(+2 ) 0.75
31を徐々に注加しく17) 二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温
した。この時反応スラリーの酸濃度は0.362Nであ
った。次にこの反応スラリーに3.3 p7mi nの
割合で空気を吹込みながら、 94sr/7.Ca(C
at)、水溶液0.29771を約1時間にわたって注
加した。注加終了後も加熱を続けて反応を完結させ1反
応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離した。この
二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品1.0789 K
fを得た。
1 Keと炭酸マンガンo、l[6Kfを内容量5.t
の四つロフラスコに入れ、水1.0 (10Kfを加え
てかき捷ぜながら塩酸(比重1.(+2 ) 0.75
31を徐々に注加しく17) 二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温
した。この時反応スラリーの酸濃度は0.362Nであ
った。次にこの反応スラリーに3.3 p7mi nの
割合で空気を吹込みながら、 94sr/7.Ca(C
at)、水溶液0.29771を約1時間にわたって注
加した。注加終了後も加熱を続けて反応を完結させ1反
応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離した。この
二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品1.0789 K
fを得た。
実施例5
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.000
9 Kfと炭酸マンガン0.1151〜を内容量5!の
四つロフラスコに入れ、水0.750KFを加えてかき
まぜながら塩酸(比重1.02 ) 1.993 、#
を徐々に注加し。
9 Kfと炭酸マンガン0.1151〜を内容量5!の
四つロフラスコに入れ、水0.750KFを加えてかき
まぜながら塩酸(比重1.02 ) 1.993 、#
を徐々に注加し。
二酸化炭素の発生が完結した後恒温槽で反応スラリー液
を25℃にした。この時反応スラリー〇酸濃度は2.0
7Nであつた。次にこの反応スラリーに3.377m
i nの割合で空気を吹込ながら、 1050f/J、
LiCl2.水溶液0.2327を約1時間にわたって
注加した。注加終了後も反応を続けて反応を完結させ。
を25℃にした。この時反応スラリー〇酸濃度は2.0
7Nであつた。次にこの反応スラリーに3.377m
i nの割合で空気を吹込ながら、 1050f/J、
LiCl2.水溶液0.2327を約1時間にわたって
注加した。注加終了後も反応を続けて反応を完結させ。
(18)
反応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離した。こ
の二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品1.0768
Kgを得た。
の二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品1.0768
Kgを得た。
実施例6
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン0.499
0 Kyと塩化マンガン0.6614Kpを内容量51
の四つロフラスコに入れ、かきまぜながら塩酸(比重1
.02 ) 2.8327を徐々に注加し、二酸化炭素
の発生がほぼ終った後水浴中で601〕に加温した。こ
の時反応スラリーの酸濃度は0.422Nであった。次
にこの反応スラリーに20.5 、#/rn I nの
割合で空気を吹込みながら* 945 f/A 、 C
a (CZO* ) l水溶液1.2601/を約1時
間にわたって注加した。注加終了後も加熱を続けて反応
を完結させ9反応スラリーを濾過して二酸化マンガンを
分離し友。この二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品0
.9206Kfを得た。
0 Kyと塩化マンガン0.6614Kpを内容量51
の四つロフラスコに入れ、かきまぜながら塩酸(比重1
.02 ) 2.8327を徐々に注加し、二酸化炭素
の発生がほぼ終った後水浴中で601〕に加温した。こ
の時反応スラリーの酸濃度は0.422Nであった。次
にこの反応スラリーに20.5 、#/rn I nの
割合で空気を吹込みながら* 945 f/A 、 C
a (CZO* ) l水溶液1.2601/を約1時
間にわたって注加した。注加終了後も加熱を続けて反応
を完結させ9反応スラリーを濾過して二酸化マンガンを
分離し友。この二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品0
.9206Kfを得た。
実施例7
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン0.501
2 Kfと一酸化マンガンo、te43V4を内容量5
!の四つロフラスコに入れ、かきまぜながら塩酸(19
) (比重1.02 ) 1.1967を徐々に注加し、二
酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温し
た。
2 Kfと一酸化マンガンo、te43V4を内容量5
!の四つロフラスコに入れ、かきまぜながら塩酸(19
) (比重1.02 ) 1.1967を徐々に注加し、二
酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温し
た。
この時反応スラリーの酸濃度は0.435 Nであった
。
。
次にこの反応スラリーに12.51t/m i nの割
合で空気を吹込み碌がら、 945 y/LCa (C
iO,)l水溶液0.5317を約1時間にわたって注
加した。注加終了後も加熱を続けて反応を完結させ9反
応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離した。この
二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品0.6686 K
gを得た。
合で空気を吹込み碌がら、 945 y/LCa (C
iO,)l水溶液0.5317を約1時間にわたって注
加した。注加終了後も加熱を続けて反応を完結させ9反
応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離した。この
二酸化マンガンを水洗・乾燥して製品0.6686 K
gを得た。
実施例8
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン0.999
2Kfと炭酸マンガン0.1059に9を内容量5!の
四つロフラスコに入れ、水2.000 Kyを加えてが
きまぜながら硫酸(比重1.84 ) 0.6847を
徐々に注加し。
2Kfと炭酸マンガン0.1059に9を内容量5!の
四つロフラスコに入れ、水2.000 Kyを加えてが
きまぜながら硫酸(比重1.84 ) 0.6847を
徐々に注加し。
二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温
した。この時反応スラリーの酸濃度は7.64Nであり
た。次にこの反応スラリーに3.37/rnlnの割合
で空気を吹込みながら、 970f/Z7MgCCZO
a )l水溶液0.2537 を約1時間にわたりて注
加した。
した。この時反応スラリーの酸濃度は7.64Nであり
た。次にこの反応スラリーに3.37/rnlnの割合
で空気を吹込みながら、 970f/Z7MgCCZO
a )l水溶液0.2537 を約1時間にわたりて注
加した。
(20)
注加終了後も加熱を続けて反応を完結させ9反応スラリ
ーを81過して二酸化マンガンを分離した。
ーを81過して二酸化マンガンを分離した。
この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1.0
680KI′IC得た。
680KI′IC得た。
実施例9
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.001
7 Kyと炭酸マンガン0.1085Kfを内容i57
の四つ目フラスコに入れ、水1.100Kfを加えてか
きまぜながら硫酸(比重1.84)1.198.4を徐
々に注加し。
7 Kyと炭酸マンガン0.1085Kfを内容i57
の四つ目フラスコに入れ、水1.100Kfを加えてか
きまぜながら硫酸(比重1.84)1.198.4を徐
々に注加し。
二酸化炭素の発生が完結した後恒温槽で反応スラリー液
を25℃にした。この時反応スラリーの酸濃度は17.
48 Nであった。次、にこの反応スラリーに3.37
7m l nの割合で空気を吠込みながら、 650f
/7、NaC却−水溶液0.4217を約1時間にわた
りて注加した。注加終了後も反応を続けて反応を完結さ
せ。
を25℃にした。この時反応スラリーの酸濃度は17.
48 Nであった。次、にこの反応スラリーに3.37
7m l nの割合で空気を吠込みながら、 650f
/7、NaC却−水溶液0.4217を約1時間にわた
りて注加した。注加終了後も反応を続けて反応を完結さ
せ。
反応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離した。こ
の二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1.07
29 KgをiJだ。
の二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1.07
29 KgをiJだ。
実施例10
i#酸インマン4=ンイ゛j焙1[゛してト得、九二′
酸化マンjガン(21) 1.0010匂と炭酸マンガンO,103xKfを内容
量5!の四つロフラスコに入れ、水1.500 Kgを
加えてかきまぜながらリン酸(比重1.69)0.05
277を徐々に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終りた
後水浴中で60℃に加温した。この時反応スラリーの酸
濃度は9.65Nであった。
酸化マンjガン(21) 1.0010匂と炭酸マンガンO,103xKfを内容
量5!の四つロフラスコに入れ、水1.500 Kgを
加えてかきまぜながらリン酸(比重1.69)0.05
277を徐々に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終りた
後水浴中で60℃に加温した。この時反応スラリーの酸
濃度は9.65Nであった。
次にこの反応スラリーに3.3 Z/minの割合で空
気を吹込みながら+ 65(1//3 NaC却s水溶
液0.404 &約1時間にわたって注加した。注加終
了後も加熱を続けて反応を完結させ4反応スラリーを沢
過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガン
を中和・水洗・乾燥して製品1.0672Kfを得た。
気を吹込みながら+ 65(1//3 NaC却s水溶
液0.404 &約1時間にわたって注加した。注加終
了後も加熱を続けて反応を完結させ4反応スラリーを沢
過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガン
を中和・水洗・乾燥して製品1.0672Kfを得た。
実施例11
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン0.998
3Kfと炭酸マンガン0110621’gを内容量5I
/の四つロフラスコに入れ、水0.500 Kyを加え
てかきまぜながら硝酸と硫酸の混酸(比重1.76 )
1.558 Jを徐々に注加し、二酸化炭素の発生φ
!完結した後恒温槽で反応スラリー液を25℃にした。
3Kfと炭酸マンガン0110621’gを内容量5I
/の四つロフラスコに入れ、水0.500 Kyを加え
てかきまぜながら硝酸と硫酸の混酸(比重1.76 )
1.558 Jを徐々に注加し、二酸化炭素の発生φ
!完結した後恒温槽で反応スラリー液を25℃にした。
この時反応スラリーの酸濃度は1.5.82 Nであり
九。次にこの反応スラリーに3.377m i nの割
合で空気を吹込みなか(22) ら、 650f/ノ、NaCA)、水溶液0.413.
1を約1時間にわたりて注加した。江刺終了後も反応を
続けて反応を完結させ9反応スラリーをr過して二酸化
マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水洗
・乾燥して製品1.0674Ks+を得た。
九。次にこの反応スラリーに3.377m i nの割
合で空気を吹込みなか(22) ら、 650f/ノ、NaCA)、水溶液0.413.
1を約1時間にわたりて注加した。江刺終了後も反応を
続けて反応を完結させ9反応スラリーをr過して二酸化
マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水洗
・乾燥して製品1.0674Ks+を得た。
実施例12
炭酸マンガンを焙焼し′C得た二酸化マンガン0.99
87 KFと硫酸マンガン0.1776Kfを内容量5
!の四つロフラスコに入れ、水2.500.Kpを加え
てかきまぜながら硫酸(比重1.84 ) 0.794
Aを徐々に注加し。
87 KFと硫酸マンガン0.1776Kfを内容量5
!の四つロフラスコに入れ、水2.500.Kpを加え
てかきまぜながら硫酸(比重1.84 ) 0.794
Aを徐々に注加し。
二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温
した。この時反応スラリーの酸濃度は7.75Nであっ
た。次にこの反応スラリーに3.3 J/mi nの割
合で空気を吹込みながら、 970F/A、Mg(C,
#Os )雪水溶液0.2987を約1時間にわたって
注加した。江刺終了後も加熱を続けて反応を完結させ9
反応スラリーをr過して二酸化マンガンを分離した。こ
の二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1.08
04 Kgを得た。
した。この時反応スラリーの酸濃度は7.75Nであっ
た。次にこの反応スラリーに3.3 J/mi nの割
合で空気を吹込みながら、 970F/A、Mg(C,
#Os )雪水溶液0.2987を約1時間にわたって
注加した。江刺終了後も加熱を続けて反応を完結させ9
反応スラリーをr過して二酸化マンガンを分離した。こ
の二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1.08
04 Kgを得た。
(23)
実施例13
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.001
V4とリン酸マンガン0.1205Kgを内容量5!の
四つ目フラスコに入れ、水1.7001’#を加えてか
きまぜながらリン酸(比重1.69 )0.05617
を徐々罠江刺し、二酸化炭素の発生がほぼ終りた後水浴
中で60℃に加温した。この時反応スラリーの酸濃度は
9.45 Nでありた。次にこの反応スラリーに3.3
A)fn i nの割合で空気を吹込みながらs 6
50 f/Z、 N a C加a水溶液0.431.6
を約1時間にわたって注加した。江刺終了後も加熱を続
けて反応を完結させ9反応スラリーを沢過して二酸化マ
ンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水洗・
乾燥して製品1.0746 Kgを得た。
V4とリン酸マンガン0.1205Kgを内容量5!の
四つ目フラスコに入れ、水1.7001’#を加えてか
きまぜながらリン酸(比重1.69 )0.05617
を徐々罠江刺し、二酸化炭素の発生がほぼ終りた後水浴
中で60℃に加温した。この時反応スラリーの酸濃度は
9.45 Nでありた。次にこの反応スラリーに3.3
A)fn i nの割合で空気を吹込みながらs 6
50 f/Z、 N a C加a水溶液0.431.6
を約1時間にわたって注加した。江刺終了後も加熱を続
けて反応を完結させ9反応スラリーを沢過して二酸化マ
ンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水洗・
乾燥して製品1.0746 Kgを得た。
実施例14
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.000
KIFと水酸化マンガン0.0914恥を内容量5I
の四つロフラスコに入れ、水0.500〜を加えてかき
まぜながら硝酸と硫酸の混酸(比重1.76 ) 1.
5317を徐々に注加し、二酸化炭素の発生が完結した
径値(24) 温槽で反応スラリー液を25℃にし友。この時反応スラ
リーの酸濃度は15.66 Nであった0次にこの反応
スラリーに3.37/m l nの割合で空気を吹込み
ながらl 6501/A、NaCJOh水溶液0.44
01を約1時間にわたって注加した。江刺終了後も反応
を続けて反応を完結させ9反応スラリーをP遇して二酸
化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水
洗・乾燥して製品1.0761 Kfを得た。
KIFと水酸化マンガン0.0914恥を内容量5I
の四つロフラスコに入れ、水0.500〜を加えてかき
まぜながら硝酸と硫酸の混酸(比重1.76 ) 1.
5317を徐々に注加し、二酸化炭素の発生が完結した
径値(24) 温槽で反応スラリー液を25℃にし友。この時反応スラ
リーの酸濃度は15.66 Nであった0次にこの反応
スラリーに3.37/m l nの割合で空気を吹込み
ながらl 6501/A、NaCJOh水溶液0.44
01を約1時間にわたって注加した。江刺終了後も反応
を続けて反応を完結させ9反応スラリーをP遇して二酸
化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水
洗・乾燥して製品1.0761 Kfを得た。
実施例15
炭酸マンガンを焙焼して得た二酸化マンガン1.001
5 Kfと炭酸マンガン0.13086Kfを内容量5
!の四つ目フラスコに入れ、水2.500 Kfを加え
てかきまぜながらリン酸(比重1.69)1.8367
を徐々に注加し。
5 Kfと炭酸マンガン0.13086Kfを内容量5
!の四つ目フラスコに入れ、水2.500 Kfを加え
てかきまぜながらリン酸(比重1.69)1.8367
を徐々に注加し。
二酸化炭素の発生が完結した後恒温槽で反応スラリー液
を25℃にした。この時反応スラリーの酸濃度は17.
89 Nであ−)た。次にこの反応スラリーに3.3
!/mi nの割合で空気を吹込みながら、 6509
/7゜N a C,10m水溶液0.488.4を1時
間にわたって注加し杏。江刺終了後も反応を続けて反応
を完結させ。
を25℃にした。この時反応スラリーの酸濃度は17.
89 Nであ−)た。次にこの反応スラリーに3.3
!/mi nの割合で空気を吹込みながら、 6509
/7゜N a C,10m水溶液0.488.4を1時
間にわたって注加し杏。江刺終了後も反応を続けて反応
を完結させ。
反応スラリーを沢過して二酸化マンガンを分離しく25
) た。この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1
.0837 KNを得次。
) た。この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して製品1
.0837 KNを得次。
第1図は本発明の実験結果を示すもので9反応温度と生
成CI/s、濃度との関係図。 第2図は、同じく反応温度と反応完了時間との関係図。 第3図は、同じぐ反応温度と酸濃度との関係図で9曲線
1は反応の初期の酸濃゛度、また曲線2は反応完結時の
酸濃度を示す。 第4図か−Mシiは1本発明による二酸化マンガン生成
物を使用した電池の放電特性を示す放電時間対電圧の関
係図である。ただし、A図におよるものである。 特許出願人 東邦亜鉛株式会社外−名 (26) ′7りJ−1σ” (’H)131h K m、−、/
1層p (N) Iiν1砂 手続補正書(自発) 20 昭和58年10月H日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特願昭58−161219号2発明の
名称 二酸化マンガンの製造法。 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区日本橋3丁目12番2号名 称
東邦亜鉛株式会社外−名 4、代 理 人 6、補正の内容 本願明細書の記載方は一部不備であったので、これを補
正し、実施例を追加して本願発明を明瞭にいたしました
。 なお、補正した個所にはアンダーラインを付しました。 (1) 明 細 書 1、発明の名称 二酸化マンガンの製造法2、特許請求
の範囲 (1)酸性水溶液中で、二価のマンガン化合物と塩素酸
塩とを反応させて二酸化マンガンを製造する方法におい
て、反応温度20℃ないし70℃および酸濃度0.1な
いし20規定で反応させて二酸化マンガンと同時に二酸
化塩素を得ることを特徴とする二M 化マンガンの製造
法。 (2)酸性水溶液中にマンガン酸化物を存在させて反応
を行なわせることを特徴とする特許請求の範囲第+1)
項記載の二酸化マンガンの製造法。 (3)マンガン酸化物のマンガンと酸素の原子比が1対
工ないし2であることを特徴とする特許請求の範囲第(
2)項記載の二酸化マンガンの製造法。 (4)マンガン酸化物が炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物であることを特徴とする特許請求の範囲第(2
)項記載の二酸化マンガンの製造法。 (5)酸が硝酸、硫酸、塩酸、燐酸およびそれらの混酸
であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)(1) 項記載の二酸化マンガンの製造法。 (6)酸濃度が好ましくは硝酸では0.5ないし13規
定、硫酸では3ないし18規定、塩酸では0.2ないし
3規定、燐酸では3ないし18規定の範囲および混酸に
あつては各々の酸の上限濃度の平均と下限濃度の平均の
範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第(5)項
記載の二酸化マンガンの製造法。 (7)二価のマンガン化合物が硝酸マンガン、硫酸マン
ガン、塩化マンガン、燐酸マンガン、水酸化マンガン、
−酸化マンガンおよび炭酸マンカンの一部の化合物から
選ばれた1または2種以上の混合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の二酸化マンガンの
製造法。 (8)塩素酸塩が塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、
塩素酸リチウム、塩素酸カルシウムおよび塩素酸マグネ
シウムの一部の化合物から選ばれたlまたは2種以上の
混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項記載の二酸化マンガンの製造法。 (9)反応温度が好ましくは25℃ないし60℃である
( 2 ) ことを特徴とする特許請求の範囲第(111記載の二酸
化マンガンの製造法。 輪酸性水溶液中で二価のマンガン化合物と塩素酸塩とを
作用させ、二酸化マンガンを製造する方法において、反
応温度20℃ないし70℃および酸濃度0.1ないし2
0規定で反応させる第1の工程、得られた二酸化マンガ
ンを分離後中和およびまたは水洗して乾燥する第2の工
程、分離母液から該塩素酸塩中の金属イオンと核酸の酸
根からなる副生塩を分離除去した酸を含む回収液を第1
の工程に戻すことからなる第3の工程、および第1の工
程において発生した二酸化塩素ガスを回収する第4の工
程からなることを特徴とする二酸化マンガンの製造方法
。 (2)酸性水溶液中にマンガン酸化物を存在させる反応
を行なわしめることを特徴とする特許請求の範囲第01
項記載の二酸化マンガンの製造法。 3、発明の詳細な説明 本発明は二酸化マンガンおよび二酸化塩素の同時製造法
に関するものであり、特にマンガン酸化(3) 物を添加し、もしくは添加せずに酸性水溶液中で二価の
マンガン化合物と塩素酸塩とを反応させ二酸化マンガン
と同時に二酸化塩素を得る方法に関する。また特にマン
ガン酸化物を用いる場合、マンガン酸化物のマンガンと
酸素の原子比が1対1ないし2の範囲にあるマンガン酸
化物を用いるこて、かつ電解二酸化マンガンと同等か、
あるいはそれよりも放電特性の優れた二酸化マンガン産
物工業操作方法の提供に関する。 プロトンの存在下において二価のマンガンイオンを塩素
酸イオンと反応させることにより二酸化マンガンを得る
ことは公知である。該反応において、マンガン酸化物を
同時に存在させれば反応効率が高くなるという提案(米
国特許第2956860号)も公知である。昭29−1
978号の特許公報において(4) は二酸化塩素を得る公知の代表的反応式として以下に示
すO)〜(3)をあげている。 NIIo10@+4HO1→ 2CMO@ + Ojt
+ 2 Na0I+ 2HIO−−・−−”−・fl
)6NaOjO,+ 0re(80+)s −’p 6
(110,+ 3Na@BO*+ 20rbs ・・”
””・・””’ (2)4NaOJOs+ H’Qi’
104− IITtso。 −+ 4010@ −1−2HIO+ 4 Nal18
0a + (](% −−−・・(alこれに対する同
特許公報の発明の提案は以下に示す(4)〜(6)の反
応である。 2 (Mol 十〇a804 + Mn01 + 21
1*O−−−(5)2010m + Ba804 +
MnO* +HI O−−−・” (6)ただし、l
(D−R1173では生成したMn0fは還元溶解して
繰返されるのみでそψ物性および用途については考慮さ
れていない。 米国特許第2956860号の発明は硫酸マンガンとア
ルカリメタルクローレ−I・との間の二酸化マ(5) ンガン製造反応の触媒に炭酸マンガンを焙焼して得た酸
化物を用い、該酸化物をバッテリー級の二酸化マンガン
に利用する方法を内容としたものである。同発明は以下
に示す(7)式の反応H+ 5 Mn3O4+ 2 Nm0IO@ + 4 H@O
→5Mn01+NaJOa+ 4■、80.+ 01.
↑・・・・・・・・・(7)を提唱し、二酸化マンガン
の製造原単位を下げるためには(7)式の反応が土とし
て起る条件、すなわち1)反応温度を80℃から90℃
で行なうこと、2)ナトリウムクローレートの量は最小
限硫酸マンガンと化学当量であり、スラリー中の硫酸マ
ンガンを二酸化マンガンに変えるに充分な量を用いるこ
と、および3)硫酸濃度は最大100 fllまでで行
なうこンが電池用として用いることができる47と報告
している。 この発明は010□の発生を抑制する条件設定を行して
いない。更に硝酸、硼弗酸塩、スルホン酸塩による実施
の可能性を示してはいるが、これらの(6) 塩はコストが大で学問的な興味しかないとしている。 旭硝子工業技術奨励会研究報告Vo1.・・・34.1
979およびManganese Dloxlde 8
ympoilum Mo1.2 Tokyo 1980
F。 134〜14gは硝酸マンガンの酸性水溶液を塩素酸カ
リウムを用いて化学的に酸化して二酸化マンガンを製造
するプロセスに関する報告を行なっているが、ここでは
硝酸マンガンの他に硫酸マンガンあるいは硝酸マンガン
と硫酸マンガンの混合物、塩素酸カリウムの他に塩素酸
ナトリウムが検討されている。」1記プロセス特に硝酸
マンガンと塩素酸ナトリウムの系から生成する二酸化マ
ンガンの電池特性は、電解二酸化マンガンI、0.m3
(国際共反応速度には湿度および酸濃度が大きく影響す
るとし、実験条件として湿度86℃を、そして酸濃度で
は硝酸濃度2Nから6Nおよび硫酸濃度0.6Nからに
関する記載は特に見当らず、その積極的利用ま〔7) では考慮されていない。 うに硫酸マンガンと塩素酸塩を50チ硫酸および90℃
の湿度で反応させ二酸化塩素を得る方法であるが、90
℃の高温で二酸化塩素を発生させることは爆発の危険が
大である。また、前記米国特許第2956860号の発
明は80℃以上の湿度でマンガン酸化物の重質化を行な
っているがこの系で発生するガスはC6を主体とするガ
スになっている。 本発明の発明者らは化学合成二酸化マンガンの電池材料
への応用を研究し、特に炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物の塩素酸法による重質化段階における製造コス
トの低減を意図し研究を重ね、本発明の目的とする二酸
化マンガン特には電池特性の優れた二酸化マンガンの製
造と工業的な回収が容易な形の二酸化塩素ガスの発生と
その回収を含む発明をなすに至ったものである。 第1図ないし第3図および第1表は硫酸マンガン溶液と
炭酸アンモン溶液を60℃およびpH7〜7.2で反応
させて得た充填密度2.52の炭酸マンガンを、(8) さらに水蒸気20チ含む酸素ガスを用い5kg/cjゲ
5□12.♂−111□□□− −ジの圧力下、300〜330℃の温度で3時間焙焼し
て充填密度191 、Mn0t含有率8g、7チの焙焼
生成物となし、さらにまたこれを原料とし、硝酸マンガ
ン、硝酸および塩素酸ソーダと共に処理し、この際この
処理反応系で新たに生成されるMnO*の全MnOsに
対する割合がz11%になるように物量を調節し、充填
密度2.8およびMn01含有率92%以上の製品二酸
化マンガンを得るという一連の実験結果を綜合した図お
よびこの製品二酸化マンガンの電池特性を一章一りた一
結果を示−す表ズある。すなわち充填密度1.91のマ
ンガン酸化物が本操作により充填第1図は反応湿度と生
成する010.の濃度(010゜と01.の混合物に対
するC40.の割も)の関係を示した図である。第1図
より反応湿度を低1こするに従い生成する0IO1純度
が鳥くなることが知見せられ、70℃以下の湿度で反応
を行なわなければ0#。 の発生が多くなり01(hの濃度すなわち010.と0
6(9) の混合物に対する010□0割合が低下し、01O8の
回収操作を複雑にする。 第2図は反応温度と投入した二価マンガンイオンが完全
に消費されるまでの時間すなわち反応完了時間の関係を
示す。温度が低いほど反応完了時間が長くなり、経済的
に実施できる湿度は20℃以上と考えられる。 第3図は反応湿度と酸濃度の関係を示し、曲線1は反応
を開始するための酸濃度の下限値を、そして、曲線2は
反応を完結させるために必要な酸濃度を示す。反応湿度
により好適酸濃度の範囲が第1表は30.50,70お
よび85℃の各反応温度で生成した反応生成物151F
を陽極活物質になるように単−型の塩化亜鉛電池を組み
4Ω負荷で連(10) 続放電を行ない、IVおよび0.9 Vに達するまfの
時間をみた結果を示す。比較のためにT、01Ha 1
サンプルの結果も併せて示した。 第1表 おどろくことに反応湿度を低くするに従い反応生成物の
放電特性は良くなる傾向が示され、従来にない新らしい
材料を提供する結果が得られたものであって、これによ
り純度の高い二酸化塩素の発生と併せ新規な工業プロセ
スを開発し得たものである。 また、充填密度2.7の炭酸マンガンを用い、先に述べ
たと同じ方法で焙焼し、充填密度2.1およびMnoB
食有率90.6%の焙焼生成物−を得、これを原(11
) 料とし先に述べたと同じ方法で塩素酸処理を行ない二酸
化マンガンを得た。ただし、この反応系で新たに生成さ
れたMn01の全Mn01に対する割合が10チになる
ように物量を調節して行なった。C(DQ酸化マンガン
の充填密度は2.33でMn(%含有率はet5%であ
った。この二酸化マンガン24.2 fを単−型の塩化
亜鉛型電池に組み4Ω連続放電を行なった結果を第4図
に示す。比較のために1.O,&1サンプル259を組
み入れた場合の放電結果も併記した。曲線1はI、 O
,l&L1の、曲線2は30℃反応生成物の放電結果を
示す。I、 00Na 1サンプルは17.7時間で規
定の0.85 Vに達するのに対し、30℃反応生成物
は規定の値に達するのに21.6時間と大幅な時間延長
が見られる。す70℃および50℃の反応生成物の放電
結果は30℃反応生成物の場合とほぼ同様であった。こ
のように正規の電池に組んで放電テストを行なった結果
、本発明の方法により得られる製品二酸化マンガンは従
来からの電解二酸化マンガンより特性が優れていること
が確認せられ、新らしい型の電池材料を提供する結果が
得られた。 以上の本発明のプロセスの説明において、原料マンガン
酸化物を用いた場合によって説明したが、本発明の目的
とする二酸化マンガン幻よび二酸化塩素との同時製造は
、原料マンガン酸化物を使用しなくてもその他の条件を
同一として、酸性水溶液中で二価のマンガン化合物と#
1素酸塩とを反応に重要な電池用重質二酸化マンガンを
着実に得るためには原料マンガン酸化物の使用が極めて
望ましいことである。この原料マンガン酸化物の一電−
池下でマンガン化合物の塩素酸塩処理を行なわせること
によって二酸化マンガンの生成効率を高め得によって原
料二酸化マンガンをその特性を変−え−ソ本発明におい
て原料として用いるマンガン酸化物は炭酸マンガンを焙
焼して得た焙焼生成物のみに限るものではなくマンガン
酸化物のマンガンを酸素の原子比が1対工ないし2の範
囲のマンガン酸化物全てに適用可能である。ただし、経
済的観点および二酸化塩素の需要量から使用する原料は
制約される。より多くの製品二酸化マンガンを得るため
には原料マンガン酸化物の充填密度が高い方が望ましい
ことは言うまでもない。 上記例は硝酸、硝酸マンガンあるいは炭酸マンガン、水
酸化マンガン、−酸化マンガン、三二酸化マンガンまた
は四三酸化マンガンを硝酸に溶解して得た硝酸マンガン
、および塩素酸ソーダの系を示したが、使用可能な酸と
しては硝酸、硫酸、また、二価のマンガン化合物として
は、硝酸マンガン、硫酸マンガン、塩化マンガン、燐酸
マンガン、水酸化マンガン、−酸化マンガンおよび炭酸
マンガンの一部の化合物から選ばれたー又は二種以上の
混合物が使用可能である。 (14) 塩素酸塩としては塩素酸ソーダ、塩素酸カリウム、塩素
酸リチウム、塩素酸カルシウム環よび塩素酸マグネシウ
ムの一部の化合物から選ばれたー又は二種以上の混合物
が使用可能である。 酸濃度は前記のように0,1ないし20規定の有効範囲
をもつが硝酸では0.5ないし13規定、硫酸では3な
いし18規定、塩酸では0.2ないし3規定、燐酸では
3ないし18#l定の範囲および混酸にありては各々の
酸の上限濃度の平均、下限濃度の平均の範囲が特に好適
範囲として見出されている。 二価のマンガンイオンに対する塩素酸イオンの量は(8
)式、 Mn (Not)* + 2 NaOJOm −+ M
n01 + 2NaNOa + 20jO*↑・・・・
・・・・・・・・・・・(8)における化学当量で充分
行なえるが工場操作として塩素酸イオンを余分に加える
こともできる。(8)する直前の濃度まで繰り返し使用
でき、このよう(15) な条件で生成される二酸化マンガンも第4図幻よび第1
表に示したと同様の放電特性が得られることが確認され
ている。濃縮した塩は例えば晶析などにより副産品とし
て回収利用でき、結局本発明は完全閉回路の無公害シス
テムを提供するものである。 本発明の方法によつて得られる二酸化マンガンは通常の
方法による中和、水洗および乾燥が行なわれ製品にされ
る。 本発明の方法によって発生する二酸化塩素ガスは例えば
過酸化水素を含むカセイソーダ又はカセイカリにより獣
収させ製品亜塩素酸塩とす仝ことができる。 本発明の方法の実施において本発明の方法はマンガン酸
化物を添加しまたは添加せずに酸性水溶液中で二価のマ
ンガン化合物と塩素酸塩とを反応させ二酸化マンガンを
製造する際、反応温度20ないし70℃および酸濃度0
.1ないし20規定で反応させる第一の工程、得られた
重質二酸化マンガンを分離後、中和シよびまたは水洗し
て乾燥する第二の工程、分離母液から該塩素酸塩中の金
属イオンと鎖酸の酸根からなる副生塩を分離除去した酸
を含む回収液を第一の工程に戻すことからなる第三の工
程および第一の工程において発生した二酸化塩素ガスを
回収する第四の工程から構成されるが、第三の工程を省
略することも可能である。 次にさらに実施例を示すが、本発明の方法はこれらの実
施例に制限されるものではない。 実施例1 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2,1の二酸化マ
ンガン1.00 B 1 kgと炭酸マンガン0.07
83 kgを内容量IItの四つロフラスコに入れ、か
きまぜながら硝酸(比重1.38 ) 1.1891を
徐々に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中
で60℃に加湿した。この時反応スラリーの酸濃度は1
1.48Nであった。 次にこの反応スラリーに3.3L/mlnの割合で空気
を吹込みながら、70 f/L KOJOm水溶液3.
5301を約1時間にわたって注加した。江刺終了後も
加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して
二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗
・乾燥して充填密度2.3の製品1.0638kgヲ得
り、一方、フλだシjし遣−り−順l奥↓−綬鼻−相−
中を二酸化塩素のガス純度(Vczo、/(Vceo、
+Vc/l) )は82%であった。 実施例2 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.0の二酸化マ
ンガン1.0010kgと硝酸マンガン0.0895k
gを内容量5tの四つロフラスコに入れ、かきまぜなが
ら硝酸(比重1.38) 0.935tを徐々に注加し
、二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加
湿した。この時rXI5スラリーの酸濃度は11.44
Nであった。 次にこの反応スラリーに3.327m1nの割合で空気
を吹込みながら、70 t /1Kojis水溶液λ7
76tを約1時間にわたって注加した。江刺終了後も加
熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して二
酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗・
乾燥して充填密度2.2の製品1.0471kgを得た
。 (18) 実施例3 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.1の二酸化マ
ンガン1.0022kgと炭酸マンガン0.1156k
gを内容量Stの四つロフラスコに入れ、かきまぜなが
ら硝酸(比重1.38 ) 1.6641を徐々に注加
し、二酸化炭素の発生が完結した後%I[湯槽で反応ス
ラリー液を2SCにした。この時反応スラリーの酸濃度
は11.1i2Nでありた0次にこの反応スラリーに3
、3 t/winの割合で空気を吹込みながら、650
1/l Na0AO@水溶液0.4421を約1時間に
わたって注加した。江刺終了後も反応を続けて反応を完
結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガンを分離
した。この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密度2
.3の製品1071111kgを得た。一方、フラスコ
から抜き出した気相中の二酸化塩素のガス純度は95%
であつた。 実施例4 炭酸マンガンを焙焼して得た充−填密度2.0.の二酸
化マンガン1.0021kgと炭酸マンガン01166
1(gを内容量!Itの四つロフラスコに入れ、水1,
000kg(19) を加えてかきすぜながら塩酸(比重1.02 ) 0.
7531を徐々に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終っ
た後水浴中で60℃に加湿した。この時反応スラリーの
酸濃度は0.362Nであった。次にこの反応スラリー
に3.3L/minの割合で空気を吹込みながら、94
5f /l Oa (CCl0s)水溶液0.297t
を約1時間にわたって注加した。性用終了後も加熱を続
けて反応を完結させ、反応スラリーを濾過して二酸化マ
ンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗・乾燥し
て充填密度2.2の製品1.0789kgを得た。 実施例5 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度20の二酸化マン
ガン1.0009kgと炭酸マンガン0.1151kg
を内容量5tの四つロフラスコに入れ、水0.750k
gを加えてかきまぜながら塩酸(比重1.02)1.9
93tを徐々に注加し、二酸化炭素の発生が完結した後
恒温槽で反応スラリー液を25℃にした。この時反応ス
ラリーの酸濃度は2.07Nであった。次にこの反応ス
ラリーに3.3 t/minの割合で空気を吹込みなが
ら、1,050 t/l、LIOIOa水溶液0.23
21を約1時C20) 間にわたって注加した。性用終了後も反応を続けて反応
を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガンを
分離した。この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密
度2.2の製品1.0768kgを得た。 実施例6 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度18の二酸化v7
ガン0.4990kgと塩化マンガフ0.6614kg
を内容量5tの四つロフラスコに入れ、かきまぜながら
塩酸(比重1.oz )z、5sztを徐々に注加し、
二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温
した。この時反応スラリーの酸濃度は0.422Nであ
った。次にこの反応スラリーに20.5t/minの割
合で空気を吹込みながら、945 f /l On (
(ljos)を水溶液1.2601を約1時間にわたっ
て注加した。 性用終了後も加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリ
ーを一過して二酸化マンガンを分離した。 この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密度3.2の
製品0.9206 kgを得た。 実施例フ 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.0の二(21
) 酸化マンガン0.5012kgと一酸化マンガン0.1
643kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、かき
まぜながら塩酸(比重1.92) 1.1961を徐々
に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で6
0℃に加温した。この時反応スラリーの酸濃度は0.4
35Nであった。次にこの反応スラリーに12.5t/
minの割合で空気を吹込みながら、945 f /1
. Oa (OjOs)を水溶液0.531tを約1時
間にわたって注加した。 性用終了後も加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリ
ーを一過して二酸化マンガンを分離した。 この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密度2.7の
製品0.6686 kgを得た。 実施例8 酸化マンガン0.9992 kgと炭酸・マンガン0.
1059 kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、
水2,000kgを加えてかきまぜながら硫酸(比重1
.84)0.684tを徐々に注加し、二酸化炭素の発
生がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この時反
応スラリーの酸濃度は7.64 Nであった。次にこの
反応スラリ(22) −に3.3t/mlnの割合で空気を吹込みながら、9
70 f /l、 Mg (OJOs)を水溶液0.2
B3tを約1時間にわたワて注加した。性用終了後も加
熱を続IJて反応を完結させ、反応スラリーを濾過して
二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和
・水洗・乾燥して充−填密度−2,2,0製品1.06
80 kgを得た。 実施例9 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.2の二酸化マ
ンガン1.0017 kgと炭酸マンガン0.1085
kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水1,1
00kgを加えてかきまぜながら硫81(比重1.84
) 1.198tを徐々に注加し、二酸化炭素の発生
が完結した後恒温槽で反応スラリー液を2[i℃にした
。この時反応スラリーの酸濃度は17.48 Nであっ
た。次にこの反応スラリーに3.31/minの割合で
空気を吹込みながら、650 f /A 、 Na01
0m水溶液0.421tを約1時間にわたって注加した
。性用終了後も反応を続けて反応を完結させ、反応スラ
リーを一過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化
マンガンを中和・水洗・乾燥して充填密一度2. j−
の製品1.0729kgを得(23) 実施例10 酸化マンガン1.0010kgと炭酸マンガフ0.10
31kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水1,
500kgを加えてかきまぜながらリン酸(比重1.6
9 ) 0.0527tを徐々に理知し、二酸化炭素の
発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この時
反応スラリーノ酸濃度は9.65Nであつた。次にこの
反応スラリーに3.3j/minの割合で空気を吹込み
ながら、650 f /!、 、Na0jOs水溶液0
.4041を約1時間にわた9て理知した。性用終了後
も加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを濾過し
て二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中
和・水洗・実施例11 酸化?7ガ70.9983kgと炭酸マンガニ10.1
062kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水0
.500kg(24) を加えてかきまぜながら硝酸と硫酸の混酸(比重1.7
6 ) L558tを徐々に理知し、二酸化炭素の発生
が完結した後恒湿槽で反応スラリー液を25℃にした。 この時反応スラリーの酸濃度は15.82Nであった。 次にこの反応スラリーに3.3L/minの割合で空気
を吹込みながら、650 f /L、 Na0jOs水
溶液0.413tを約1時間にわたって理知した。性用
終了後も反応を続けて反応を完結させ、反応スラリーを
一過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マた。 実施例12 酸化マンガン0.9987 kgと硫酸マンガン0.1
776 kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水
2,500kgを加えてかきまぜながら硫酸(比重1.
84)0.794tを徐々に理知し、二酸化炭素の発生
がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この時反応
スラリー(25) の酸濃度は7.75 Nであった。次にこの反応スラリ
ーに3.3t/mlnの割合で空気を吹込みながら、9
70 f/l、 Mg (OjQ)、水溶液0.298
tを約1時間にわたって理知した。性用終了後も加熱を
続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化
マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水実
施例13 酸化マンガン1.0 O1kgとリン酸マンガン0.1
205 kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水
1,700kgを加えてかきまぜながらリン酸(比重1
.69 )0.0561tを徐々に理知し、二酸化炭素
の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この
時反応スラリーノ酸濃度は9.45Nであった。次にこ
の反応スラリーに3.3 L /minの割合で空気を
吹込みながら、6501/lN麿CJO邸水溶液0.4
311を約1時間にわたって理知した。性用終了後も加
熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して二
酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・
水洗・(26) 乾燥して充填密度2.1の製品1.0746 kgを得
た。 実施例14 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.1の二酸化マ
ンガン1.000 kgと水酸化マンガン0.0914
kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水0.5
00 kgを加えてかきまぜながら硝酸と硫酸の混酸(
比重1.76 ) 1.5314を徐々に理知し、二酸
化炭素の発生が完結した後恒湿槽で反応スラリー液を2
5℃にした。ζ、の時反応スラリーの酸濃度は15.6
6Nであった。次にこの反応スラリーに3. S t/
minの割合で空気を吹込みながら、650 f /Z
t Na0jOi水溶液0.440tを約1時間にわ
たって理知した。性用終了後も反応を続けて反応を完結
させ、反応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離し
た。この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して充填密
度2.3の製品1.0761kgを得た。 実施例15 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.0の二酸化マ
ンガン1.0015 kgと炭酸マンガン0.1308
6kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水2,5
00kg(27) を加えてかきまぜながらリン酸(比t1.69)1.8
36tを徐々に注加し、二酸化炭素の発生が完結した後
恒温槽で反応スラリー液を25℃にした。この時反応ス
ラリーの酸濃度は17.89 Nであった。次にこの又
応スラリーに3Ut/m1nの割合で空気を吹込みなが
ら、6501/AN麿OjO,水溶液0.48flを1
時間にわたりて注加した。性用終了後も反応を続けて反
応を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガン
を分離した。この二酸化マンガンを中和・た。 実施例16 後恒湿槽で又応スラリー液を25℃にした。この時反応
を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガンを
分離した。この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して
充填密度1.46 、Mn01含有率88.5%および
全MnIIT、2%の製品0.167 kgを得た。一
方、であった。 実施例17 炭酸マンガンを焙焼して得た充*密度2.1の二がら硝
酸(比重t、5s)o、aszを徐々に注加し、二階N
であった。次にこの反応スラリーに3.3 t/win
の液0.4421を約1時間にわたって注加した。性用
終了後も反応を続けて反応を完結させ、反応スラリーを
一過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガ
ンを分散して中和し濾過してから水洗・得た。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の実験結果を示すもので、反応湿度と生
成OjQ、濃度との関係図。 第2図は、同じく反応温度と反応完了時間との関係図。 第3図は、同じく反応温度と酸濃度との関係図(30) で、曲線lは反応の初期の酸濃度、また曲線2は反応完
結時の酸濃度を示す。 第4図は、本発明による二酸化マンガン生成物を使用し
た電池の放電特性を示す放電時間対電圧の関係図である
。ただし、図において曲線1は比較のための1.O,I
ll 1サンプル、曲線2は反応温度30℃の場合の生
成二酸化マンガンによるものである。 特許出願人 東邦亜鉛株式会社外−名 (31)
成CI/s、濃度との関係図。 第2図は、同じく反応温度と反応完了時間との関係図。 第3図は、同じぐ反応温度と酸濃度との関係図で9曲線
1は反応の初期の酸濃゛度、また曲線2は反応完結時の
酸濃度を示す。 第4図か−Mシiは1本発明による二酸化マンガン生成
物を使用した電池の放電特性を示す放電時間対電圧の関
係図である。ただし、A図におよるものである。 特許出願人 東邦亜鉛株式会社外−名 (26) ′7りJ−1σ” (’H)131h K m、−、/
1層p (N) Iiν1砂 手続補正書(自発) 20 昭和58年10月H日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特願昭58−161219号2発明の
名称 二酸化マンガンの製造法。 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区日本橋3丁目12番2号名 称
東邦亜鉛株式会社外−名 4、代 理 人 6、補正の内容 本願明細書の記載方は一部不備であったので、これを補
正し、実施例を追加して本願発明を明瞭にいたしました
。 なお、補正した個所にはアンダーラインを付しました。 (1) 明 細 書 1、発明の名称 二酸化マンガンの製造法2、特許請求
の範囲 (1)酸性水溶液中で、二価のマンガン化合物と塩素酸
塩とを反応させて二酸化マンガンを製造する方法におい
て、反応温度20℃ないし70℃および酸濃度0.1な
いし20規定で反応させて二酸化マンガンと同時に二酸
化塩素を得ることを特徴とする二M 化マンガンの製造
法。 (2)酸性水溶液中にマンガン酸化物を存在させて反応
を行なわせることを特徴とする特許請求の範囲第+1)
項記載の二酸化マンガンの製造法。 (3)マンガン酸化物のマンガンと酸素の原子比が1対
工ないし2であることを特徴とする特許請求の範囲第(
2)項記載の二酸化マンガンの製造法。 (4)マンガン酸化物が炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物であることを特徴とする特許請求の範囲第(2
)項記載の二酸化マンガンの製造法。 (5)酸が硝酸、硫酸、塩酸、燐酸およびそれらの混酸
であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)(1) 項記載の二酸化マンガンの製造法。 (6)酸濃度が好ましくは硝酸では0.5ないし13規
定、硫酸では3ないし18規定、塩酸では0.2ないし
3規定、燐酸では3ないし18規定の範囲および混酸に
あつては各々の酸の上限濃度の平均と下限濃度の平均の
範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第(5)項
記載の二酸化マンガンの製造法。 (7)二価のマンガン化合物が硝酸マンガン、硫酸マン
ガン、塩化マンガン、燐酸マンガン、水酸化マンガン、
−酸化マンガンおよび炭酸マンカンの一部の化合物から
選ばれた1または2種以上の混合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の二酸化マンガンの
製造法。 (8)塩素酸塩が塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、
塩素酸リチウム、塩素酸カルシウムおよび塩素酸マグネ
シウムの一部の化合物から選ばれたlまたは2種以上の
混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項記載の二酸化マンガンの製造法。 (9)反応温度が好ましくは25℃ないし60℃である
( 2 ) ことを特徴とする特許請求の範囲第(111記載の二酸
化マンガンの製造法。 輪酸性水溶液中で二価のマンガン化合物と塩素酸塩とを
作用させ、二酸化マンガンを製造する方法において、反
応温度20℃ないし70℃および酸濃度0.1ないし2
0規定で反応させる第1の工程、得られた二酸化マンガ
ンを分離後中和およびまたは水洗して乾燥する第2の工
程、分離母液から該塩素酸塩中の金属イオンと核酸の酸
根からなる副生塩を分離除去した酸を含む回収液を第1
の工程に戻すことからなる第3の工程、および第1の工
程において発生した二酸化塩素ガスを回収する第4の工
程からなることを特徴とする二酸化マンガンの製造方法
。 (2)酸性水溶液中にマンガン酸化物を存在させる反応
を行なわしめることを特徴とする特許請求の範囲第01
項記載の二酸化マンガンの製造法。 3、発明の詳細な説明 本発明は二酸化マンガンおよび二酸化塩素の同時製造法
に関するものであり、特にマンガン酸化(3) 物を添加し、もしくは添加せずに酸性水溶液中で二価の
マンガン化合物と塩素酸塩とを反応させ二酸化マンガン
と同時に二酸化塩素を得る方法に関する。また特にマン
ガン酸化物を用いる場合、マンガン酸化物のマンガンと
酸素の原子比が1対1ないし2の範囲にあるマンガン酸
化物を用いるこて、かつ電解二酸化マンガンと同等か、
あるいはそれよりも放電特性の優れた二酸化マンガン産
物工業操作方法の提供に関する。 プロトンの存在下において二価のマンガンイオンを塩素
酸イオンと反応させることにより二酸化マンガンを得る
ことは公知である。該反応において、マンガン酸化物を
同時に存在させれば反応効率が高くなるという提案(米
国特許第2956860号)も公知である。昭29−1
978号の特許公報において(4) は二酸化塩素を得る公知の代表的反応式として以下に示
すO)〜(3)をあげている。 NIIo10@+4HO1→ 2CMO@ + Ojt
+ 2 Na0I+ 2HIO−−・−−”−・fl
)6NaOjO,+ 0re(80+)s −’p 6
(110,+ 3Na@BO*+ 20rbs ・・”
””・・””’ (2)4NaOJOs+ H’Qi’
104− IITtso。 −+ 4010@ −1−2HIO+ 4 Nal18
0a + (](% −−−・・(alこれに対する同
特許公報の発明の提案は以下に示す(4)〜(6)の反
応である。 2 (Mol 十〇a804 + Mn01 + 21
1*O−−−(5)2010m + Ba804 +
MnO* +HI O−−−・” (6)ただし、l
(D−R1173では生成したMn0fは還元溶解して
繰返されるのみでそψ物性および用途については考慮さ
れていない。 米国特許第2956860号の発明は硫酸マンガンとア
ルカリメタルクローレ−I・との間の二酸化マ(5) ンガン製造反応の触媒に炭酸マンガンを焙焼して得た酸
化物を用い、該酸化物をバッテリー級の二酸化マンガン
に利用する方法を内容としたものである。同発明は以下
に示す(7)式の反応H+ 5 Mn3O4+ 2 Nm0IO@ + 4 H@O
→5Mn01+NaJOa+ 4■、80.+ 01.
↑・・・・・・・・・(7)を提唱し、二酸化マンガン
の製造原単位を下げるためには(7)式の反応が土とし
て起る条件、すなわち1)反応温度を80℃から90℃
で行なうこと、2)ナトリウムクローレートの量は最小
限硫酸マンガンと化学当量であり、スラリー中の硫酸マ
ンガンを二酸化マンガンに変えるに充分な量を用いるこ
と、および3)硫酸濃度は最大100 fllまでで行
なうこンが電池用として用いることができる47と報告
している。 この発明は010□の発生を抑制する条件設定を行して
いない。更に硝酸、硼弗酸塩、スルホン酸塩による実施
の可能性を示してはいるが、これらの(6) 塩はコストが大で学問的な興味しかないとしている。 旭硝子工業技術奨励会研究報告Vo1.・・・34.1
979およびManganese Dloxlde 8
ympoilum Mo1.2 Tokyo 1980
F。 134〜14gは硝酸マンガンの酸性水溶液を塩素酸カ
リウムを用いて化学的に酸化して二酸化マンガンを製造
するプロセスに関する報告を行なっているが、ここでは
硝酸マンガンの他に硫酸マンガンあるいは硝酸マンガン
と硫酸マンガンの混合物、塩素酸カリウムの他に塩素酸
ナトリウムが検討されている。」1記プロセス特に硝酸
マンガンと塩素酸ナトリウムの系から生成する二酸化マ
ンガンの電池特性は、電解二酸化マンガンI、0.m3
(国際共反応速度には湿度および酸濃度が大きく影響す
るとし、実験条件として湿度86℃を、そして酸濃度で
は硝酸濃度2Nから6Nおよび硫酸濃度0.6Nからに
関する記載は特に見当らず、その積極的利用ま〔7) では考慮されていない。 うに硫酸マンガンと塩素酸塩を50チ硫酸および90℃
の湿度で反応させ二酸化塩素を得る方法であるが、90
℃の高温で二酸化塩素を発生させることは爆発の危険が
大である。また、前記米国特許第2956860号の発
明は80℃以上の湿度でマンガン酸化物の重質化を行な
っているがこの系で発生するガスはC6を主体とするガ
スになっている。 本発明の発明者らは化学合成二酸化マンガンの電池材料
への応用を研究し、特に炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物の塩素酸法による重質化段階における製造コス
トの低減を意図し研究を重ね、本発明の目的とする二酸
化マンガン特には電池特性の優れた二酸化マンガンの製
造と工業的な回収が容易な形の二酸化塩素ガスの発生と
その回収を含む発明をなすに至ったものである。 第1図ないし第3図および第1表は硫酸マンガン溶液と
炭酸アンモン溶液を60℃およびpH7〜7.2で反応
させて得た充填密度2.52の炭酸マンガンを、(8) さらに水蒸気20チ含む酸素ガスを用い5kg/cjゲ
5□12.♂−111□□□− −ジの圧力下、300〜330℃の温度で3時間焙焼し
て充填密度191 、Mn0t含有率8g、7チの焙焼
生成物となし、さらにまたこれを原料とし、硝酸マンガ
ン、硝酸および塩素酸ソーダと共に処理し、この際この
処理反応系で新たに生成されるMnO*の全MnOsに
対する割合がz11%になるように物量を調節し、充填
密度2.8およびMn01含有率92%以上の製品二酸
化マンガンを得るという一連の実験結果を綜合した図お
よびこの製品二酸化マンガンの電池特性を一章一りた一
結果を示−す表ズある。すなわち充填密度1.91のマ
ンガン酸化物が本操作により充填第1図は反応湿度と生
成する010.の濃度(010゜と01.の混合物に対
するC40.の割も)の関係を示した図である。第1図
より反応湿度を低1こするに従い生成する0IO1純度
が鳥くなることが知見せられ、70℃以下の湿度で反応
を行なわなければ0#。 の発生が多くなり01(hの濃度すなわち010.と0
6(9) の混合物に対する010□0割合が低下し、01O8の
回収操作を複雑にする。 第2図は反応温度と投入した二価マンガンイオンが完全
に消費されるまでの時間すなわち反応完了時間の関係を
示す。温度が低いほど反応完了時間が長くなり、経済的
に実施できる湿度は20℃以上と考えられる。 第3図は反応湿度と酸濃度の関係を示し、曲線1は反応
を開始するための酸濃度の下限値を、そして、曲線2は
反応を完結させるために必要な酸濃度を示す。反応湿度
により好適酸濃度の範囲が第1表は30.50,70お
よび85℃の各反応温度で生成した反応生成物151F
を陽極活物質になるように単−型の塩化亜鉛電池を組み
4Ω負荷で連(10) 続放電を行ない、IVおよび0.9 Vに達するまfの
時間をみた結果を示す。比較のためにT、01Ha 1
サンプルの結果も併せて示した。 第1表 おどろくことに反応湿度を低くするに従い反応生成物の
放電特性は良くなる傾向が示され、従来にない新らしい
材料を提供する結果が得られたものであって、これによ
り純度の高い二酸化塩素の発生と併せ新規な工業プロセ
スを開発し得たものである。 また、充填密度2.7の炭酸マンガンを用い、先に述べ
たと同じ方法で焙焼し、充填密度2.1およびMnoB
食有率90.6%の焙焼生成物−を得、これを原(11
) 料とし先に述べたと同じ方法で塩素酸処理を行ない二酸
化マンガンを得た。ただし、この反応系で新たに生成さ
れたMn01の全Mn01に対する割合が10チになる
ように物量を調節して行なった。C(DQ酸化マンガン
の充填密度は2.33でMn(%含有率はet5%であ
った。この二酸化マンガン24.2 fを単−型の塩化
亜鉛型電池に組み4Ω連続放電を行なった結果を第4図
に示す。比較のために1.O,&1サンプル259を組
み入れた場合の放電結果も併記した。曲線1はI、 O
,l&L1の、曲線2は30℃反応生成物の放電結果を
示す。I、 00Na 1サンプルは17.7時間で規
定の0.85 Vに達するのに対し、30℃反応生成物
は規定の値に達するのに21.6時間と大幅な時間延長
が見られる。す70℃および50℃の反応生成物の放電
結果は30℃反応生成物の場合とほぼ同様であった。こ
のように正規の電池に組んで放電テストを行なった結果
、本発明の方法により得られる製品二酸化マンガンは従
来からの電解二酸化マンガンより特性が優れていること
が確認せられ、新らしい型の電池材料を提供する結果が
得られた。 以上の本発明のプロセスの説明において、原料マンガン
酸化物を用いた場合によって説明したが、本発明の目的
とする二酸化マンガン幻よび二酸化塩素との同時製造は
、原料マンガン酸化物を使用しなくてもその他の条件を
同一として、酸性水溶液中で二価のマンガン化合物と#
1素酸塩とを反応に重要な電池用重質二酸化マンガンを
着実に得るためには原料マンガン酸化物の使用が極めて
望ましいことである。この原料マンガン酸化物の一電−
池下でマンガン化合物の塩素酸塩処理を行なわせること
によって二酸化マンガンの生成効率を高め得によって原
料二酸化マンガンをその特性を変−え−ソ本発明におい
て原料として用いるマンガン酸化物は炭酸マンガンを焙
焼して得た焙焼生成物のみに限るものではなくマンガン
酸化物のマンガンを酸素の原子比が1対工ないし2の範
囲のマンガン酸化物全てに適用可能である。ただし、経
済的観点および二酸化塩素の需要量から使用する原料は
制約される。より多くの製品二酸化マンガンを得るため
には原料マンガン酸化物の充填密度が高い方が望ましい
ことは言うまでもない。 上記例は硝酸、硝酸マンガンあるいは炭酸マンガン、水
酸化マンガン、−酸化マンガン、三二酸化マンガンまた
は四三酸化マンガンを硝酸に溶解して得た硝酸マンガン
、および塩素酸ソーダの系を示したが、使用可能な酸と
しては硝酸、硫酸、また、二価のマンガン化合物として
は、硝酸マンガン、硫酸マンガン、塩化マンガン、燐酸
マンガン、水酸化マンガン、−酸化マンガンおよび炭酸
マンガンの一部の化合物から選ばれたー又は二種以上の
混合物が使用可能である。 (14) 塩素酸塩としては塩素酸ソーダ、塩素酸カリウム、塩素
酸リチウム、塩素酸カルシウム環よび塩素酸マグネシウ
ムの一部の化合物から選ばれたー又は二種以上の混合物
が使用可能である。 酸濃度は前記のように0,1ないし20規定の有効範囲
をもつが硝酸では0.5ないし13規定、硫酸では3な
いし18規定、塩酸では0.2ないし3規定、燐酸では
3ないし18#l定の範囲および混酸にありては各々の
酸の上限濃度の平均、下限濃度の平均の範囲が特に好適
範囲として見出されている。 二価のマンガンイオンに対する塩素酸イオンの量は(8
)式、 Mn (Not)* + 2 NaOJOm −+ M
n01 + 2NaNOa + 20jO*↑・・・・
・・・・・・・・・・・(8)における化学当量で充分
行なえるが工場操作として塩素酸イオンを余分に加える
こともできる。(8)する直前の濃度まで繰り返し使用
でき、このよう(15) な条件で生成される二酸化マンガンも第4図幻よび第1
表に示したと同様の放電特性が得られることが確認され
ている。濃縮した塩は例えば晶析などにより副産品とし
て回収利用でき、結局本発明は完全閉回路の無公害シス
テムを提供するものである。 本発明の方法によつて得られる二酸化マンガンは通常の
方法による中和、水洗および乾燥が行なわれ製品にされ
る。 本発明の方法によって発生する二酸化塩素ガスは例えば
過酸化水素を含むカセイソーダ又はカセイカリにより獣
収させ製品亜塩素酸塩とす仝ことができる。 本発明の方法の実施において本発明の方法はマンガン酸
化物を添加しまたは添加せずに酸性水溶液中で二価のマ
ンガン化合物と塩素酸塩とを反応させ二酸化マンガンを
製造する際、反応温度20ないし70℃および酸濃度0
.1ないし20規定で反応させる第一の工程、得られた
重質二酸化マンガンを分離後、中和シよびまたは水洗し
て乾燥する第二の工程、分離母液から該塩素酸塩中の金
属イオンと鎖酸の酸根からなる副生塩を分離除去した酸
を含む回収液を第一の工程に戻すことからなる第三の工
程および第一の工程において発生した二酸化塩素ガスを
回収する第四の工程から構成されるが、第三の工程を省
略することも可能である。 次にさらに実施例を示すが、本発明の方法はこれらの実
施例に制限されるものではない。 実施例1 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2,1の二酸化マ
ンガン1.00 B 1 kgと炭酸マンガン0.07
83 kgを内容量IItの四つロフラスコに入れ、か
きまぜながら硝酸(比重1.38 ) 1.1891を
徐々に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中
で60℃に加湿した。この時反応スラリーの酸濃度は1
1.48Nであった。 次にこの反応スラリーに3.3L/mlnの割合で空気
を吹込みながら、70 f/L KOJOm水溶液3.
5301を約1時間にわたって注加した。江刺終了後も
加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して
二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗
・乾燥して充填密度2.3の製品1.0638kgヲ得
り、一方、フλだシjし遣−り−順l奥↓−綬鼻−相−
中を二酸化塩素のガス純度(Vczo、/(Vceo、
+Vc/l) )は82%であった。 実施例2 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.0の二酸化マ
ンガン1.0010kgと硝酸マンガン0.0895k
gを内容量5tの四つロフラスコに入れ、かきまぜなが
ら硝酸(比重1.38) 0.935tを徐々に注加し
、二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加
湿した。この時rXI5スラリーの酸濃度は11.44
Nであった。 次にこの反応スラリーに3.327m1nの割合で空気
を吹込みながら、70 t /1Kojis水溶液λ7
76tを約1時間にわたって注加した。江刺終了後も加
熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して二
酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗・
乾燥して充填密度2.2の製品1.0471kgを得た
。 (18) 実施例3 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.1の二酸化マ
ンガン1.0022kgと炭酸マンガン0.1156k
gを内容量Stの四つロフラスコに入れ、かきまぜなが
ら硝酸(比重1.38 ) 1.6641を徐々に注加
し、二酸化炭素の発生が完結した後%I[湯槽で反応ス
ラリー液を2SCにした。この時反応スラリーの酸濃度
は11.1i2Nでありた0次にこの反応スラリーに3
、3 t/winの割合で空気を吹込みながら、650
1/l Na0AO@水溶液0.4421を約1時間に
わたって注加した。江刺終了後も反応を続けて反応を完
結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガンを分離
した。この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密度2
.3の製品1071111kgを得た。一方、フラスコ
から抜き出した気相中の二酸化塩素のガス純度は95%
であつた。 実施例4 炭酸マンガンを焙焼して得た充−填密度2.0.の二酸
化マンガン1.0021kgと炭酸マンガン01166
1(gを内容量!Itの四つロフラスコに入れ、水1,
000kg(19) を加えてかきすぜながら塩酸(比重1.02 ) 0.
7531を徐々に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終っ
た後水浴中で60℃に加湿した。この時反応スラリーの
酸濃度は0.362Nであった。次にこの反応スラリー
に3.3L/minの割合で空気を吹込みながら、94
5f /l Oa (CCl0s)水溶液0.297t
を約1時間にわたって注加した。性用終了後も加熱を続
けて反応を完結させ、反応スラリーを濾過して二酸化マ
ンガンを分離した。この二酸化マンガンを水洗・乾燥し
て充填密度2.2の製品1.0789kgを得た。 実施例5 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度20の二酸化マン
ガン1.0009kgと炭酸マンガン0.1151kg
を内容量5tの四つロフラスコに入れ、水0.750k
gを加えてかきまぜながら塩酸(比重1.02)1.9
93tを徐々に注加し、二酸化炭素の発生が完結した後
恒温槽で反応スラリー液を25℃にした。この時反応ス
ラリーの酸濃度は2.07Nであった。次にこの反応ス
ラリーに3.3 t/minの割合で空気を吹込みなが
ら、1,050 t/l、LIOIOa水溶液0.23
21を約1時C20) 間にわたって注加した。性用終了後も反応を続けて反応
を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガンを
分離した。この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密
度2.2の製品1.0768kgを得た。 実施例6 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度18の二酸化v7
ガン0.4990kgと塩化マンガフ0.6614kg
を内容量5tの四つロフラスコに入れ、かきまぜながら
塩酸(比重1.oz )z、5sztを徐々に注加し、
二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加温
した。この時反応スラリーの酸濃度は0.422Nであ
った。次にこの反応スラリーに20.5t/minの割
合で空気を吹込みながら、945 f /l On (
(ljos)を水溶液1.2601を約1時間にわたっ
て注加した。 性用終了後も加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリ
ーを一過して二酸化マンガンを分離した。 この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密度3.2の
製品0.9206 kgを得た。 実施例フ 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.0の二(21
) 酸化マンガン0.5012kgと一酸化マンガン0.1
643kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、かき
まぜながら塩酸(比重1.92) 1.1961を徐々
に注加し、二酸化炭素の発生がほぼ終った後水浴中で6
0℃に加温した。この時反応スラリーの酸濃度は0.4
35Nであった。次にこの反応スラリーに12.5t/
minの割合で空気を吹込みながら、945 f /1
. Oa (OjOs)を水溶液0.531tを約1時
間にわたって注加した。 性用終了後も加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリ
ーを一過して二酸化マンガンを分離した。 この二酸化マンガンを水洗・乾燥して充填密度2.7の
製品0.6686 kgを得た。 実施例8 酸化マンガン0.9992 kgと炭酸・マンガン0.
1059 kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、
水2,000kgを加えてかきまぜながら硫酸(比重1
.84)0.684tを徐々に注加し、二酸化炭素の発
生がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この時反
応スラリーの酸濃度は7.64 Nであった。次にこの
反応スラリ(22) −に3.3t/mlnの割合で空気を吹込みながら、9
70 f /l、 Mg (OJOs)を水溶液0.2
B3tを約1時間にわたワて注加した。性用終了後も加
熱を続IJて反応を完結させ、反応スラリーを濾過して
二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和
・水洗・乾燥して充−填密度−2,2,0製品1.06
80 kgを得た。 実施例9 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.2の二酸化マ
ンガン1.0017 kgと炭酸マンガン0.1085
kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水1,1
00kgを加えてかきまぜながら硫81(比重1.84
) 1.198tを徐々に注加し、二酸化炭素の発生
が完結した後恒温槽で反応スラリー液を2[i℃にした
。この時反応スラリーの酸濃度は17.48 Nであっ
た。次にこの反応スラリーに3.31/minの割合で
空気を吹込みながら、650 f /A 、 Na01
0m水溶液0.421tを約1時間にわたって注加した
。性用終了後も反応を続けて反応を完結させ、反応スラ
リーを一過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化
マンガンを中和・水洗・乾燥して充填密一度2. j−
の製品1.0729kgを得(23) 実施例10 酸化マンガン1.0010kgと炭酸マンガフ0.10
31kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水1,
500kgを加えてかきまぜながらリン酸(比重1.6
9 ) 0.0527tを徐々に理知し、二酸化炭素の
発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この時
反応スラリーノ酸濃度は9.65Nであつた。次にこの
反応スラリーに3.3j/minの割合で空気を吹込み
ながら、650 f /!、 、Na0jOs水溶液0
.4041を約1時間にわた9て理知した。性用終了後
も加熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを濾過し
て二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中
和・水洗・実施例11 酸化?7ガ70.9983kgと炭酸マンガニ10.1
062kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水0
.500kg(24) を加えてかきまぜながら硝酸と硫酸の混酸(比重1.7
6 ) L558tを徐々に理知し、二酸化炭素の発生
が完結した後恒湿槽で反応スラリー液を25℃にした。 この時反応スラリーの酸濃度は15.82Nであった。 次にこの反応スラリーに3.3L/minの割合で空気
を吹込みながら、650 f /L、 Na0jOs水
溶液0.413tを約1時間にわたって理知した。性用
終了後も反応を続けて反応を完結させ、反応スラリーを
一過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マた。 実施例12 酸化マンガン0.9987 kgと硫酸マンガン0.1
776 kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水
2,500kgを加えてかきまぜながら硫酸(比重1.
84)0.794tを徐々に理知し、二酸化炭素の発生
がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この時反応
スラリー(25) の酸濃度は7.75 Nであった。次にこの反応スラリ
ーに3.3t/mlnの割合で空気を吹込みながら、9
70 f/l、 Mg (OjQ)、水溶液0.298
tを約1時間にわたって理知した。性用終了後も加熱を
続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化
マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・水実
施例13 酸化マンガン1.0 O1kgとリン酸マンガン0.1
205 kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水
1,700kgを加えてかきまぜながらリン酸(比重1
.69 )0.0561tを徐々に理知し、二酸化炭素
の発生がほぼ終った後水浴中で60℃に加湿した。この
時反応スラリーノ酸濃度は9.45Nであった。次にこ
の反応スラリーに3.3 L /minの割合で空気を
吹込みながら、6501/lN麿CJO邸水溶液0.4
311を約1時間にわたって理知した。性用終了後も加
熱を続けて反応を完結させ、反応スラリーを一過して二
酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガンを中和・
水洗・(26) 乾燥して充填密度2.1の製品1.0746 kgを得
た。 実施例14 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.1の二酸化マ
ンガン1.000 kgと水酸化マンガン0.0914
kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水0.5
00 kgを加えてかきまぜながら硝酸と硫酸の混酸(
比重1.76 ) 1.5314を徐々に理知し、二酸
化炭素の発生が完結した後恒湿槽で反応スラリー液を2
5℃にした。ζ、の時反応スラリーの酸濃度は15.6
6Nであった。次にこの反応スラリーに3. S t/
minの割合で空気を吹込みながら、650 f /Z
t Na0jOi水溶液0.440tを約1時間にわ
たって理知した。性用終了後も反応を続けて反応を完結
させ、反応スラリーを濾過して二酸化マンガンを分離し
た。この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して充填密
度2.3の製品1.0761kgを得た。 実施例15 炭酸マンガンを焙焼して得た充填密度2.0の二酸化マ
ンガン1.0015 kgと炭酸マンガン0.1308
6kgを内容量5tの四つロフラスコに入れ、水2,5
00kg(27) を加えてかきまぜながらリン酸(比t1.69)1.8
36tを徐々に注加し、二酸化炭素の発生が完結した後
恒温槽で反応スラリー液を25℃にした。この時反応ス
ラリーの酸濃度は17.89 Nであった。次にこの又
応スラリーに3Ut/m1nの割合で空気を吹込みなが
ら、6501/AN麿OjO,水溶液0.48flを1
時間にわたりて注加した。性用終了後も反応を続けて反
応を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガン
を分離した。この二酸化マンガンを中和・た。 実施例16 後恒湿槽で又応スラリー液を25℃にした。この時反応
を完結させ、反応スラリーを一過して二酸化マンガンを
分離した。この二酸化マンガンを中和・水洗・乾燥して
充填密度1.46 、Mn01含有率88.5%および
全MnIIT、2%の製品0.167 kgを得た。一
方、であった。 実施例17 炭酸マンガンを焙焼して得た充*密度2.1の二がら硝
酸(比重t、5s)o、aszを徐々に注加し、二階N
であった。次にこの反応スラリーに3.3 t/win
の液0.4421を約1時間にわたって注加した。性用
終了後も反応を続けて反応を完結させ、反応スラリーを
一過して二酸化マンガンを分離した。この二酸化マンガ
ンを分散して中和し濾過してから水洗・得た。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の実験結果を示すもので、反応湿度と生
成OjQ、濃度との関係図。 第2図は、同じく反応温度と反応完了時間との関係図。 第3図は、同じく反応温度と酸濃度との関係図(30) で、曲線lは反応の初期の酸濃度、また曲線2は反応完
結時の酸濃度を示す。 第4図は、本発明による二酸化マンガン生成物を使用し
た電池の放電特性を示す放電時間対電圧の関係図である
。ただし、図において曲線1は比較のための1.O,I
ll 1サンプル、曲線2は反応温度30℃の場合の生
成二酸化マンガンによるものである。 特許出願人 東邦亜鉛株式会社外−名 (31)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)酸性水溶液中で、二価のマンガン化合物と塩素酸
塩とを反応させて二酸化マンガンを製造する方法におい
て1反応源度20℃外いし70℃および酸濃度0.1な
いし20規定で反応させて二酸化マンガンと同時に二酸
化塩素を得ることを特徴とする二酸化マンガンの製造法
。 (2)酸性水溶液中にマンガン酸化物を存在させて反応
を行なわせることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項記載の二酸化・rンガンの製造法。 (3)マンガン酸化物のマンガンと酸素の原子比が1対
1ないし2であることを特徴とする特許請求の範囲第(
2)項記載の二酸化マンガンの製造法。 (4)マンガン酸化物が炭酸マンガンを焙焼して得られ
る酸化物であることを特徴とする特許請求の範囲第(2
)項記載の二酸化マンガンの製造法。 (5)酸が硝酸、硫酸、塩酸、燐酸およびそれらの(1
) 混酸であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の二酸化マンガンの製造法。 (6)酸濃度が好ましくは硝酸では0.5ないし13規
定。 硫酸では3ないし18規定、塩酸では0.2ないし3規
定、燐酸では3ないし18規定の範囲および混酸にあっ
ては各々の酸の上限濃度の平均と下限濃度の平均の範囲
であることを特徴とする特許請求の範囲第(5)項記載
の二酸化マンガンの製造法。 (7)二価のマンガン化合物が硝酸マンガン、硫酸マン
ガン、塩化マンガン、燐酸マンガン、水酸化マンガン、
−酸化マンガンおよび炭酸マンガンの一群の化合物から
選ばれた1または2種以上の混合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の二酸化マンガンの
製造法。 (8)塩素酸塩が塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、
塩素酸リチウム、塩素酸カルシウムおよび塩素酸マグネ
シウムの一群の化合物から選ばれた1または2種以上の
混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項記載の二酸化マンガンの製造法。 (2) (9)反応温度が好ましくは25℃ないし60℃である
ことを特徴とする特許請求の範囲第(])項記載の二酸
化マンガンの製造法。 へり酸性水溶液中で二価のマンガン化合物と塩素酸塩と
を作用させ、二酸化マンガンを製造する方法において1
反応温度20℃ないし70℃および酸濃度0.1ないし
20規定で反応させる第1の工程、得られた二酸化マン
ガンを分離後中和およびまたは水洗して乾燥する第2の
工程9分離母液から該塩素酸塩中の金属イオンと核酸の
酸根からなる副生塩を分離除去した酸を含む回収液を第
1の工程に戻すことからなる第3の工程、および第1の
工程において発生した二酸化塩素ガスを回収する第4の
工程からなることを特徴とする二酸化マンガンの製造方
法。 aη酸性水溶液中にマンガン酸化物を存在させる反応を
行なわしめることを特徴とする特許請求の範囲第61項
記載の二酸化マンガンの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58161219A JPS6054923A (ja) | 1983-09-03 | 1983-09-03 | 二酸化マンガンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58161219A JPS6054923A (ja) | 1983-09-03 | 1983-09-03 | 二酸化マンガンの製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6054923A true JPS6054923A (ja) | 1985-03-29 |
JPH0261417B2 JPH0261417B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=15730880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58161219A Granted JPS6054923A (ja) | 1983-09-03 | 1983-09-03 | 二酸化マンガンの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6054923A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5324477A (en) * | 1989-08-30 | 1994-06-28 | Henkel Komnmanditgesellschaft Auf Aktien | Process for disinfecting hard surfaces with chlorine dioxide |
-
1983
- 1983-09-03 JP JP58161219A patent/JPS6054923A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5324477A (en) * | 1989-08-30 | 1994-06-28 | Henkel Komnmanditgesellschaft Auf Aktien | Process for disinfecting hard surfaces with chlorine dioxide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0261417B2 (ja) | 1990-12-20 |
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