Le dioxyde de manganèse est une poudre noire de densité 5,026 g/cm³ et de point de fusion 390 °C. Il est insoluble dans l'eau et l'acide nitrique. Il libère de l'oxygène dans l'acide sulfurique concentré chaud (H₂SO₄) et du chlore dans l'acide chlorhydrique (HCl) pour former du chlorure de manganèse. Il réagit avec les bases caustiques et les oxydants. La réaction eutectique libère du dioxyde de carbone, génère du permanganate de potassium (KMnO₄), qui se décompose en trioxyde de manganèse et en oxygène à 535 °C. C'est un oxydant puissant.
dioxyde de manganèseLe dioxyde de manganèse (MnO₂) possède de nombreuses applications, notamment dans des secteurs tels que la médecine (permanganate de potassium), la défense nationale, les communications, l'électronique, l'imprimerie et la teinture, la fabrication d'allumettes, la savonnerie, le soudage, le traitement de l'eau et l'agriculture. Il est également utilisé comme désinfectant, oxydant et catalyseur. Le dioxyde de manganèse, sous sa forme MnO₂, est employé comme pigment colorant pour la céramique, les briques et les carreaux, leur conférant des teintes vives et durables comme le brun, le vert, le violet et le noir. Il sert aussi de dépolarisant pour les piles sèches, d'agent déferreux pour les métaux au manganèse, les alliages spéciaux, les pièces moulées en ferromanganèse, les masques à gaz et les matériaux électroniques. Enfin, il est utilisé dans le caoutchouc pour en augmenter la viscosité.
L'équipe R&D d'UrbanMines Tech. Co., Ltd. a recensé des cas d'application pour les produits de l'entreprise, notamment le dioxyde de manganèse, à titre de référence pour les clients.
( 1) Dioxyde de manganèse électrolytique, MnO2≥91,0% .
dioxyde de manganèse électrolytiqueLe dioxyde de manganèse électrolytique (EMD) est un excellent dépolarisant pour les batteries. Comparé aux piles sèches à base de dioxyde de manganèse naturel, il présente une capacité de décharge élevée, une forte réactivité, une taille réduite et une longue durée de vie. Mélangé à 20-30 % d'EMD, il permet d'augmenter la capacité de décharge des batteries de 50 à 100 % par rapport à celles composées exclusivement de MnO₂ naturel. L'incorporation de 50 à 70 % d'EMD dans une batterie zinc-chlorure haute performance peut multiplier sa capacité de décharge par 2 ou 3. Les batteries alcalines-manganèse composées exclusivement d'EMD peuvent quant à elles voir leur capacité de décharge augmenter de 5 à 7 fois. Le dioxyde de manganèse électrolytique est donc devenu une matière première essentielle pour l'industrie des batteries.
Outre son utilisation comme matière première principale pour les batteries, le dioxyde de manganèse électrolytique, à l'état physique, est également largement employé dans d'autres domaines, notamment comme oxydant dans la production de produits chimiques fins et comme matière première pour la fabrication de matériaux magnétiques doux en ferrite de manganèse-zinc. Le dioxyde de manganèse électrolytique possède de fortes propriétés catalytiques, d'oxydoréduction, d'échange d'ions et d'adsorption. Après transformation et moulage, il devient un excellent matériau filtrant pour la purification de l'eau, offrant des performances globales remarquables. Comparé au charbon actif, à la zéolite et à d'autres matériaux filtrants couramment utilisés pour la purification de l'eau, il présente une capacité de décoloration et d'élimination des métaux supérieure.
( 2 ) Oxyde de lithium et de manganèse Dioxyde de manganèse électrolytique de qualité, MnO2≥92,0% .
Oxyde de lithium-manganèse, dioxyde de manganèse électrolytique de qualité oxyde de manganèseLes piles au lithium-manganèse sont largement utilisées dans les alimentations primaires. Les piles au dioxyde de lithium-manganèse se caractérisent par leur énergie spécifique élevée (jusqu'à 250 Wh/kg et 500 Wh/L), ainsi que par une grande stabilité et une sécurité d'utilisation. Elles sont adaptées aux décharges de longue durée à une densité de courant de 1 mA/cm² à une température comprise entre -20 °C et +70 °C. Leur tension nominale est de 3 volts. La société britannique Ventour propose trois types de piles au lithium : les piles boutons, les piles cylindriques et les piles cylindriques en aluminium scellées avec des polymères. L'évolution des appareils électroniques portables vers la miniaturisation et l'allègement exige des batteries qui les alimentent les avantages suivants : petite taille, légèreté, énergie spécifique élevée, longue durée de vie, absence d'entretien et faible pollution.
( 3 ) Poudre de dioxyde de manganèse activé, MnO2≥75.% .
dioxyde de manganèse activéCe produit (sous forme de poudre noire) est fabriqué à partir de dioxyde de manganèse naturel de haute qualité par une série de procédés tels que la réduction, la dismutation et le pesage. Il s'agit en réalité d'une combinaison de dioxyde de manganèse activé et de dioxyde de manganèse chimique. Cette combinaison présente des avantages considérables, notamment une structure cristalline de type γ, une grande surface spécifique, une bonne capacité d'absorption des liquides et une excellente activité de décharge. Ce produit offre d'excellentes performances en décharge continue et intermittente, même sous forte charge, et est largement utilisé dans la fabrication de batteries sèches zinc-manganèse haute puissance et haute capacité. Il peut remplacer partiellement le dioxyde de manganèse électrolytique dans les batteries zinc-chlorure de type P et totalement dans les batteries chlorure d'ammonium de type C. Son rapport coût-efficacité est excellent.
Voici quelques exemples d'utilisations spécifiques :
a. Émail coloré pour céramique : additifs dans l'émail noir, l'émail rouge au manganèse et l'émail brun ;
b. L'application dans les colorants pour encres céramiques est principalement adaptée à l'utilisation d'un agent colorant noir haute performance pour les glaçures ; la saturation de la couleur est nettement supérieure à celle de l'oxyde de manganèse ordinaire, et la température de synthèse par calcination est environ 20 degrés inférieure à celle du dioxyde de manganèse électrolytique ordinaire.
c. Intermédiaires pharmaceutiques, oxydants, catalyseurs ;
d. Décolorant pour l'industrie du verre ;
( 4 ) Dioxyde de manganèse de haute pureté, MnO2 96%-99% .
Après des années de travail acharné, l'entreprise a développé avec succèsDioxyde de manganèse de haute puretéAvec une teneur de 96 % à 99 %, le produit modifié présente de fortes propriétés d'oxydation et de décharge, et son prix est nettement plus avantageux que celui du dioxyde de manganèse électrolytique. Le dioxyde de manganèse se présente sous forme de poudre amorphe noire ou de cristaux orthorhombiques noirs. C'est un oxyde de manganèse stable, souvent présent dans la pyrolusite et les nodules de manganèse. Son principal usage est la fabrication de piles sèches, telles que les piles carbone-zinc et les piles alcalines. Il est fréquemment utilisé comme catalyseur dans les réactions chimiques ou comme puissant oxydant en milieu acide. Le dioxyde de manganèse est un oxyde non amphotère (ne formant pas de sel), un solide poudreux noir très stable à température ambiante, utilisable comme dépolarisant pour les piles sèches. C'est également un puissant oxydant ; il ne brûle pas spontanément, mais alimente la combustion. Il ne doit donc pas être mis en contact avec des matières combustibles.
Voici quelques exemples d'utilisations spécifiques :
a. Il est principalement utilisé comme dépolarisant dans les piles sèches. C'est un bon agent décolorant dans l'industrie verrière. Il peut oxyder les sels de fer bon marché en sels de fer riches en fer et transformer la couleur bleu-vert du verre en un jaune pâle.
b. Il est utilisé dans l'industrie électronique pour la fabrication de matériaux magnétiques en ferrite de manganèse-zinc, dans la production d'alliages ferro-manganèse en sidérurgie et comme agent chauffant en fonderie. Il sert également d'absorbant pour le monoxyde de carbone dans les masques à gaz.
c. Dans l'industrie chimique, il est utilisé comme agent oxydant (comme dans la synthèse de la purpurine), comme catalyseur pour la synthèse organique et comme dessiccant pour les peintures et les encres.
d. Utilisé comme agent de combustion dans l'industrie des allumettes, comme matière première pour les céramiques et les émaux, et comme sels de manganèse.
e. Utilisé en pyrotechnie, pour la purification de l'eau et l'élimination du fer, en médecine, dans les engrais, l'impression et la teinture des tissus, etc.