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錳元素是一種非常活潑的過渡黑色金屬元素，氧化物有氧化亞錳（Mn0）、二氧化錳（MnO2）、三氧化二錳（Mn2O3）、四氧化三錳（Mn3O4）、錳酸酐（Mn2O5）、三氧化錳（MnO3）和高錳酸酐（Mn2O7），錳酸酐、三氧化錳不能穩定存在，在空氣中穩定存在的只有二氧化錳和四氧化三錳，在超過1000℃以上的環境下錳都以四氧化三錳的形式存在。四氧化三錳屬四方（斜方）晶系，是普通尖晶石結構，一般認為是[Mn2+(Mn3+)2O4]，Mn（II）和Mn（III）離子分別位于氧四面體和氧八面體空隙。四氧化三錳是重要的工業原料，廣泛應用于軟磁、新能源、電阻顏料等行業。
合成方法1：電解金屬錳懸浮氧化法
我國目前Mn3O4的生產90%以上都采用電解金屬錳懸浮氧化法。其原理是將電解金屬錳片制粉，然后分散在銨鹽溶液中制成懸浮液，利用空氣或者氧氣作氧化劑，在定溫度和添加劑濃度下氧化銹蝕，從而制備Mn3O4。但該方法采用電解金屬錳作為原料，成本較高。長沙礦冶研究院將金屬錳粉加入電解質溶液中，氧化銹蝕金屬錳生成Mn3O4、Mn（OH）2的混合物，在P[O2]為5~40kPa,P[H2O]為10~50kPa氣氛條件下，加熱干燥該混合物，使電解質發生熱分解，Mn（OH）2氧化生成Mn3O4，Mn含量為70%~71%，除碳含量<0.05%外，其余雜質含量<0.01%，比表面積為10m2/g左右。
合成方法2：高價錳氧化物法
以相對于Mn3O4錳價態較高的錳系高價氧化物為原料（如MnO2、Mn2O3等），通過熱分解或還原的方法制備Mn3O4，制備的關鍵在于錳氧比、電位、溫度的控制。通常采用高溫固相焙燒法，溫度一般高于950℃。
合成方法3：碳酸錳鹽法
此法是以高純碳酸錳為原料，在高溫有氧氣氛下焙燒分解得到Mn3O4。
具體工藝流程是：取500kg的碳酸錳（其含水量為5%）與50kg的淀粉（碳源）均勻混合，然后將其放入連續式微波鋼帶窯中進行微波加熱，控制其升溫速度為10℃/min，并將溫度控制在700℃進行燒結，控制燒結的保溫時間約60min，再進行冷卻后得到四氧化三錳，然后將四氧化三錳經濕磨研磨磨至1000目，經過檢測得到產品錳含量為71.3%，單位能耗4500度/噸，比表面積為7.8m2/g，經XRD分析后為純四氧化三錳。
合成方法4：錳鹽水熱氧化法
此法是以碳酸錳礦或氧化錳礦為原料制備純凈硫酸錳溶液，在堿性條件下，加入一定添加劑控制電位，用空氣或氧氣將硫酸錳溶液中的二價錳或錳的氫氧化物氧化為Mn3O4。使用的主要原材料為錳礦石、硫酸和氨水，來源廣泛且價廉，并且不經過電解工藝，十分經濟。例如用原生碳酸錳礦石經硫酸浸出，用石灰中和至pH值6.0后過濾洗滌濾液加硫化鋇及氟化銨除雜凈化，制備出高純硫酸錳溶液，再加氨水沉錳，過濾洗滌后調漿加入催化劑氯化銨，用氧氣直接進行氧化合成高純Mn3O4。
1.制備鋰離子電池正極材料
目前鋰離子電池正極材料錳酸鋰主要是由電解二氧化錳合成，其電性能不夠理想。其中，電解二氧化錳本身含有的雜質（如硫酸根離子等）在一定程度上影響了錳酸鋰的電化學性能的提高。四氧化三錳純度較高，是理想的合成高品質錳酸鋰的原料。由四氧化三錳制備鋰離子電池正極材料的工藝流程如下：先將四氧化三錳和鋰鹽按鋰錳摩爾比0.5~0.6配制后混合均勻，然后對混合物進行預燒結；預燒結后進行球磨、噴霧干燥，隨后進行二次燒結；最后，對二次燒結后的產物進行冷等靜壓處理，經破碎分級后得到鋰離子電池正極材料錳酸鋰。制得的鋰離子電池正極材料錳酸鋰的振實密度為2.089g/cm3，該產品制成2016扣式電池檢測，lC充放電，其初始放電容量為117.4mAh/g；400次循環后，容量保持率>83.6%。
2.制備磁性材料
四氧化三錳常被用來制造磁性材料如錳鋅鐵氧體等，錳鋅鐵氧體作為電子功能基礎材料之一被廣泛應用于家電、汽車和綠色照明等領域。由四氧化三錳制備寬溫低功耗軟磁鐵氧體材料的工藝流程如下：稱取三氧化二鐵71~72wt%、四氧化三錳22.0-22.5wt%、氧化鋅7.0~7.5wt%進行分散后加入其他助劑，進行噴霧燒結，最后進行細碎，干燥，包裝得到寬溫低功耗軟磁鐵氧體材料。制備方法簡單，溫度控制合理，制備的軟磁鐵氧體材料均有電感應效果好，使用效果明顯的優勢，電能轉換率強，同時電能損耗也相對比較小，節能堿排，對環境無害。
3.制備電阻
四氧化三錳與其他金屬材料按一定比例配合，可以制備出汽車用溫度傳感器的熱敏電阻。首先配制錳-鈷-鎳金屬氧化物負溫度系數熱敏材料：四氧化三錳45%，三氧化二鈷53%，三氧化二鎳2%，將配置好的錳-鈷-鎳金屬氧化物粉料用球磨機進行球磨，介質選用鋯球，粒度控制在1μm以內，烘干后在800度預燒2h，再用攪拌球磨機磨，粒度控制在1μm以內，烘干后過40目篩網；粉末加入PVA粘合劑，進行造粒，然后將造好的粉料裝入中φ7*φ4的模具用液壓機進行預壓取出后裝入橡膠模套進行冷等靜壓；坯體取出后，放入程序箱式燒結爐進行燒結，燒結后磨削內孔和外圓：進行切片、備電極、焊接、包封、測試分選，制得汽車用負溫度系數熱敏電阻芯片。
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