ثاني أكسيد المنغنيز مسحوق أسود اللون، كثافته 5.026 غ/سم³، ودرجة انصهاره 390 درجة مئوية. وهو غير قابل للذوبان في الماء وحمض النيتريك. ينطلق الأكسجين عند تفاعله مع حمض الكبريتيك المركز الساخن، وينطلق الكلور عند تفاعله مع حمض الهيدروكلوريك لتكوين كلوريد المنغنيزوز. يتفاعل مع القلويات الكاوية والمؤكسدات. عند درجة حرارة 535 درجة مئوية، يتفكك إلى خليط يوتكتيكي، وينطلق ثاني أكسيد الكربون، وينتج برمنجنات البوتاسيوم، ثم يتحلل إلى ثالث أكسيد المنغنيز والأكسجين، وهو مؤكسد قوي.
ثاني أكسيد المنغنيزيُستخدم ثاني أكسيد المنغنيز على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك الطب (برمنجنات البوتاسيوم)، والدفاع الوطني، والاتصالات، والتكنولوجيا الإلكترونية، والطباعة والصباغة، وصناعة أعواد الثقاب، وصناعة الصابون، واللحام، وتنقية المياه، والزراعة، كما يُستخدم كمطهر ومؤكسد ومحفز، وغيرها. ويُستخدم ثاني أكسيد المنغنيز (MNO2) كصبغة لتلوين أسطح السيراميك والطوب والبلاط، بألوان زاهية كالبني والأخضر والأرجواني والأسود، مما يمنح اللون بريقًا وثباتًا. كما يُستخدم ثاني أكسيد المنغنيز كمزيل للاستقطاب في البطاريات الجافة، وكعامل حديدي في معادن المنغنيز، والسبائك الخاصة، ومسبوكات الفيرومنجنيز، وأقنعة الغاز، والمواد الإلكترونية، بالإضافة إلى استخدامه في صناعة المطاط لزيادة لزوجته.
قام فريق البحث والتطوير في شركة UrbanMines Tech. Co., Ltd. بتصنيف حالات التطبيق لمنتجات الشركة التي تتعامل بشكل رئيسي مع ثاني أكسيد المنغنيز الخاص كمرجع للعملاء.
(1) ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتي، MnO2≥91.0%.
ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتييُعد ثاني أكسيد المنغنيز المُنتَج بتقنية التحليل الكهربائي مُزيلًا ممتازًا للاستقطاب في البطاريات. وبالمقارنة مع البطاريات الجافة المُنتَجة باستخدام ثاني أكسيد المنغنيز الطبيعي، يتميز هذا المُنتَج بسعة تفريغ عالية، ونشاط قوي، وحجم صغير، وعمر طويل. عند مزجه بنسبة 20-30% مع ثاني أكسيد المنغنيز المُنتَج بتقنية التحليل الكهربائي، يُمكن زيادة سعة التفريغ للبطاريات الجافة المُنتَجة بنسبة 50-100% مقارنةً بالبطاريات الجافة المُنتَجة بالكامل من ثاني أكسيد المنغنيز الطبيعي. كما يُمكن زيادة سعة التفريغ لبطاريات كلوريد الزنك عالية الأداء بنسبة 2-3 أضعاف عند مزجها بنسبة 50-70% من ثاني أكسيد المنغنيز المُنتَج بتقنية التحليل الكهربائي. أما بطاريات المنغنيز القلوية المُنتَجة بالكامل من ثاني أكسيد المنغنيز المُنتَج بتقنية التحليل الكهربائي، فيُمكن زيادة سعة التفريغ لها بنسبة 5-7 أضعاف. ولذلك، أصبح ثاني أكسيد المنغنيز المُنتَج بتقنية التحليل الكهربائي مادة خام بالغة الأهمية في صناعة البطاريات.
إضافةً إلى كونه المادة الخام الرئيسية للبطاريات، يُستخدم ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتي في حالته الفيزيائية على نطاق واسع في مجالات أخرى، مثل: استخدامه كمؤكسد في عملية إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة، وكمادة خام لإنتاج مواد مغناطيسية لينة من الفريت المنغنيزي الزنكي. يتميز ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتي بقدرات تحفيزية وأكسدة واختزال وتبادل أيوني وامتصاص عالية. بعد المعالجة والتشكيل، يصبح مادة ترشيح ممتازة لتنقية المياه ذات أداء شامل. بالمقارنة مع الكربون المنشط والزيوليت ومواد ترشيح تنقية المياه الأخرى الشائعة الاستخدام، يتمتع بقدرة أكبر على إزالة اللون والمعادن!
(2) أكسيد الليثيوم والمنغنيز من الدرجة الإلكتروليتية ثاني أكسيد المنغنيز، MnO2≥92.0%.
أكسيد الليثيوم والمنغنيز، درجة التحليل الكهربائي، ثاني أكسيد المنغنيزتُستخدم بطاريات الليثيوم-منغنيز ثاني أكسيد الليثيوم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم-منغنيز الأولية. وتتميز هذه البطاريات بطاقتها النوعية العالية (تصل إلى 250 واط/كجم و500 واط/لتر)، بالإضافة إلى استقرارها الكهربائي العالي وأمان استخدامها. وهي مناسبة للتفريغ طويل الأمد بكثافة تيار 1 مللي أمبير/سم² عند درجة حرارة تتراوح بين -20 درجة مئوية و+70 درجة مئوية. ويبلغ جهدها الاسمي 3 فولت. توفر شركة التكنولوجيا البريطانية "فينتشر" (Venture) للمستخدمين ثلاثة أنواع هيكلية من بطاريات الليثيوم: بطاريات الليثيوم الزرية، وبطاريات الليثيوم الأسطوانية، وبطاريات الليثيوم الأسطوانية المصنوعة من الألومنيوم والمغلفة بالبوليمرات. تتجه الأجهزة الإلكترونية المحمولة نحو التصغير وخفة الوزن، مما يتطلب أن تتمتع البطاريات التي تُزودها بالطاقة بالمزايا التالية: صغر الحجم، وخفة الوزن، والطاقة النوعية العالية، وطول العمر الافتراضي، وعدم الحاجة إلى الصيانة، وعدم التلوث.
(3) مسحوق ثاني أكسيد المنغنيز المنشط، MnO2≥75%.
ثاني أكسيد المنغنيز المنشطيُصنع هذا المنتج (الذي يبدو كمسحوق أسود) من ثاني أكسيد المنغنيز الطبيعي عالي الجودة عبر سلسلة من العمليات، مثل الاختزال والتفكيك والوزن. وهو في الواقع مزيج من ثاني أكسيد المنغنيز المنشط وثاني أكسيد المنغنيز الكيميائي. يتميز هذا المزيج بمزايا عديدة، منها بنية بلورية من نوع غاما، ومساحة سطحية كبيرة، وقدرة امتصاص جيدة للسوائل، ونشاط تفريغ عالٍ. يتمتع هذا المنتج بأداء ممتاز في التفريغ المستمر والمتقطع، ويُستخدم على نطاق واسع في تصنيع بطاريات الزنك-المنغنيز الجافة عالية الطاقة والسعة. يمكن لهذا المنتج أن يحل جزئيًا محل ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتي في بطاريات الزنك عالية الكلوريد (P)، ويمكنه أن يحل محله تمامًا في بطاريات كلوريد الأمونيوم (C). كما أنه يتميز بفعاليته من حيث التكلفة.
فيما يلي أمثلة على الاستخدامات المحددة:
أ. طلاء السيراميك الملون: إضافات في الطلاء الأسود، والطلاء الأحمر المنجنيزي، والطلاء البني؛
ب. يُعد التطبيق في تلوين حبر السيراميك مناسبًا بشكل أساسي لاستخدام عامل تلوين أسود عالي الأداء للطلاء؛ يكون تشبع اللون أعلى بشكل واضح من أكسيد المنغنيز العادي، وتكون درجة حرارة التخليق بالتكليس أقل بحوالي 20 درجة من ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتي العادي.
ج. المواد الوسيطة الصيدلانية، والمؤكسدات، والمحفزات؛
د. مزيل اللون لصناعة الزجاج؛
(4) ثاني أكسيد المنغنيز عالي النقاء، MnO2 96%-99%.
بعد سنوات من العمل الجاد، نجحت الشركة في تطويرثاني أكسيد المنغنيز عالي النقاءبنسبة نقاء تتراوح بين 96% و99%. يتميز المنتج المُعدَّل بخصائص أكسدة وتفريغ قوية، كما أن سعره أقل بكثير من ثاني أكسيد المنغنيز الإلكتروليتي. ثاني أكسيد المنغنيز عبارة عن مسحوق أسود غير متبلور أو بلورات سوداء معينية قائمة. وهو أكسيد مستقر للمنغنيز، ويوجد غالبًا في البيرولوسيت وعقيدات المنغنيز. يُستخدم ثاني أكسيد المنغنيز بشكل أساسي في صناعة البطاريات الجافة، مثل بطاريات الكربون والزنك والبطاريات القلوية. كما يُستخدم غالبًا كعامل مساعد في التفاعلات الكيميائية، أو كعامل مؤكسد قوي في المحاليل الحمضية. ثاني أكسيد المنغنيز أكسيد غير مذبذب (غير مكون للأملاح)، وهو مادة صلبة سوداء مسحوقية مستقرة جدًا في درجة حرارة الغرفة، ويمكن استخدامه كمزيل للاستقطاب في البطاريات الجافة. وهو أيضًا عامل مؤكسد قوي، لا يحترق من تلقاء نفسه، ولكنه يساعد على الاحتراق، لذا يجب عدم وضعه مع المواد القابلة للاشتعال.
فيما يلي أمثلة على الاستخدامات المحددة:
أ. يُستخدم بشكل أساسي كمزيل للاستقطاب في البطاريات الجافة. وهو عامل جيد لإزالة اللون في صناعة الزجاج. إذ يُمكنه أكسدة أملاح الحديد الرخيصة إلى أملاح حديد عالية التركيز، وتحويل اللون الأزرق المخضر للزجاج إلى لون أصفر باهت.
ب. يُستخدم في صناعة المواد المغناطيسية من الفريت المنغنيزي الزنكي في صناعة الإلكترونيات، وكمادة خام لسبائك الفيرومنغنيز في صناعة الصلب، وكعامل تسخين في صناعة الصب. كما يُستخدم كمادة ماصة لأول أكسيد الكربون في أقنعة الغاز.
ج. في الصناعة الكيميائية، يستخدم كعامل مؤكسد (مثل تخليق البوربورين)، ومحفز للتخليق العضوي، ومجفف للدهانات والأحبار.
د. يستخدم كمساعد للاحتراق في صناعة أعواد الثقاب، كمادة خام للسيراميك وطلاءات المينا وأملاح المنغنيز.
هـ. يستخدم في الألعاب النارية، وتنقية المياه وإزالة الحديد، والأدوية، والأسمدة، وطباعة وصباغة الأقمشة، وما إلى ذلك.