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二酸化マンガンは何に使用されていますか?

二酸化マンガンは、密度5.026g/cm³、融点390℃の黒色粉末です。水と硝酸には溶けません。高温の濃硫酸中では酸素を、塩酸中では塩素を放出し、塩化マンガンを生成します。苛性アルカリや酸化剤と反応します。共晶反応を起こし、二酸化炭素を放出し、過マンガン酸カリウムを生成し、535℃で三酸化マンガンと酸素に分解します。強力な酸化剤です。

二酸化マンガン二酸化マンガンは、医薬品(過マンガン酸カリウム)、国防、通信、電子技術、印刷染色、マッチ、石鹸製造、溶接、浄水、農業などの産業を含む幅広い用途があり、消毒剤、酸化剤、触媒などとして使用されます。二酸化マンガンは、MNO2として、セラミックやレンガ、タイルの表面を茶色、緑、紫、黒などの鮮やかな色に着色するための着色顔料として使用され、色が明るく耐久性があります。二酸化マンガンは、乾電池の脱分極剤、マンガン金属、特殊合金、フェロマンガン鋳物、ガスマスク、電子材料の脱鉄剤としても使用され、ゴムの粘度を高めるためにゴムにも使用されます。

酸化剤としての二酸化マンガン

UrbanMines Tech. Co., Ltd.の研究開発チームは、顧客の参考のために、同社が主に扱っている製品である特殊二酸化マンガンの応用事例を整理しました。

(1)電解二酸化マンガン、MnO2≥91.0%。

電解二酸化マンガンは電池の優れた脱分極剤です。天然放電二酸化マンガンで製造された乾電池と比較して、放電容量が大きく、活性が高く、サイズが小さく、寿命が長いという特徴があります。20~30%のEMDを混合すると、天然MnO2のみで作られた乾電池と比較して、放電容量が50~100%増加します。高性能塩化亜鉛電池に50~70%のEMDを混合すると、放電容量が2~3倍になります。EMDのみで作られたアルカリマンガン電池は、放電容量が5~7倍になります。したがって、電解二酸化マンガンは電池産業にとって非常に重要な原料となっています。

電解二酸化マンガンは、電池の主原料であるだけでなく、物理状態では、ファインケミカルの製造工程における酸化剤や、マンガン亜鉛フェライト軟磁性材料の製造原料など、他の分野でも幅広く利用されています。電解二酸化マンガンは、強力な触媒作用、酸化還元作用、イオン交換作用、吸着作用を有しています。加工・成形後、総合的な性能を備えた優れた浄水フィルター材料となります。一般的に使用されている活性炭やゼオライトなどの浄水フィルター材料と比較して、脱色作用や金属除去作用がより強力です。

(2)リチウムマンガン酸化物グレード電解二酸化マンガン、MnO2≥92.0%。

  リチウムマンガン酸化物グレード電解二酸化マンガンリチウムマンガン電池は、電力一次電池として広く使用されています。リチウムマンガン二酸化シリーズ電池は、相当な比エネルギー(最大250 Wh/kgおよび500 Wh/L)と、使用時の高い電気的性能の安定性および安全性が特徴です。マイナス20℃からプラス70℃の温度で、1mA/cm~2の電流密度での長期放電に適しています。この電池の公称電圧は3ボルトです。英国のVentour(Venture)テクノロジー社は、ボタン型リチウム電池、円筒型リチウム電池、ポリマーで密封された円筒型アルミニウムリチウム電池の3種類の構造タイプのリチウム電池をユーザーに提供しています。民生用携帯電子機器は小型軽量化の方向に発展しており、これらの機器にエネルギーを供給する電池には、小型、軽量、高比エネルギー、長寿命、メンテナンスフリー、無公害といった利点が求められています。

(3)活性二酸化マンガン粉末、MnO2≥75%。

活性二酸化マンガン(外観は黒色粉末)は、還元、不均化、計量などの一連の工程を経て、高品質の天然二酸化マンガンから製造されます。実際には、活性二酸化マンガンと化学二酸化マンガンの組み合わせです。この組み合わせは、γ型結晶構造、大きな比表面積、優れた液体吸収性能、放電活性など、高い利点を有しています。この製品は、優れた高負荷連続放電性能と間欠放電性能を備えており、高出力・高容量の亜鉛マンガン乾電池の製造に広く使用されています。この製品は、高塩化亜鉛(P)型電池に使用する場合、電解二酸化マンガンを部分的に代替でき、塩化アンモニウム(C)型電池に使用する場合、電解二酸化マンガンを完全に代替できます。優れたコストパフォーマンス効果があります。

  具体的な使用例は以下のとおりです。

  a.陶磁器用着色釉薬:黒釉、マンガン赤釉、茶釉の添加剤。

  b.セラミックインク着色剤としての用途は、主に釉薬用の高性能黒色着色剤として適しており、色の飽和度は通常の酸化マンガンよりも明らかに高く、焼成合成温度は通常の電解二酸化マンガンよりも約20度低い。

  c.医薬品中間体、酸化剤、触媒;

  d.ガラス産業用脱色剤

ナノ二酸化マンガン粉末

(4)高純度二酸化マンガン、MnO2 96%~99%。

長年の努力の末、同社は高純度二酸化マンガン含有量96%~99%。改良された製品は、強力な酸化と強力な放電の特性を持ち、価格面では電解二酸化マンガンに比べて絶対的な優位性があります。二酸化マンガンは、黒色の非晶質粉末または黒色の斜方晶系結晶です。マンガンの安定な酸化物です。軟マンガン鉱やマンガン団塊によく見られます。二酸化マンガンの主な用途は、炭素亜鉛電池やアルカリ電池などの乾電池の製造です。化学反応の触媒として、または酸性溶液の強力な酸化剤としてよく使用されます。二酸化マンガンは非両性酸化物(非塩形成酸化物)であり、室温で非常に安定な黒色の粉末状固体で、乾電池の脱分極剤として使用できます。また、強力な酸化剤であり、それ自体は燃焼しませんが、燃焼を助長するため、可燃物と一緒に置かないでください。

具体的な使用例は以下のとおりです。

a.主に乾電池の脱分極剤として使用されます。ガラス業界では優れた脱色剤として用いられ、安価な鉄塩を高鉄塩に酸化し、ガラスの青緑色を淡黄色に変えることができます。

b. 電子産業ではマンガン亜鉛フェライト磁性材料の製造に、製鉄産業ではフェロマンガン合金の原料に、鋳造産業では加熱剤として使用される。ガスマスクでは一酸化炭素の吸収剤として使用される。

c.化学工業では、酸化剤(プルプリン合成など)、有機合成の触媒、塗料やインクの乾燥剤として使用されます。

d.マッチ産業における燃焼補助剤として、また陶磁器やエナメル釉薬の原料、マンガン塩として使用される。

e. 花火、浄水、鉄分除去、医薬品、肥料、布地の印刷・染色などに使用されます。