دی اکسید منگنز پودری سیاه رنگ با چگالی 5.026 گرم بر سانتی متر مکعب و نقطه ذوب 390 درجه سانتیگراد است. در آب و اسید نیتریک نامحلول است. در H2SO4 غلیظ و داغ، اکسیژن آزاد میشود و در HCL کلر آزاد شده و کلرید منگنز تشکیل میشود. با قلیاهای سوزآور و اکسیدانها واکنش میدهد. یوتکتیک، دی اکسید کربن آزاد میکند، KMnO4 تولید میکند، در دمای 535 درجه سانتیگراد به تری اکسید منگنز و اکسیژن تجزیه میشود، یک اکسیدان قوی است.
دی اکسید منگنزکاربردهای گستردهای دارد، از جمله در صنایعی مانند پزشکی (پرمنگنات پتاسیم)، دفاع ملی، ارتباطات، فناوری الکترونیک، چاپ و رنگرزی، کبریتسازی، صابونسازی، جوشکاری، تصفیه آب، کشاورزی و به عنوان ضدعفونیکننده، اکسیدکننده، کاتالیزور و غیره استفاده میشود. دیاکسید منگنز به عنوان MNO2 به عنوان رنگدانه رنگی برای رنگآمیزی سطح سرامیک و آجر و کاشی، مانند قهوهای، سبز، بنفش، سیاه و سایر رنگهای درخشان استفاده میشود تا رنگ روشن و بادوام باشد. دیاکسید منگنز همچنین به عنوان دپلاریزهکننده برای باتریهای خشک، به عنوان عامل دفروس برای فلزات منگنز، آلیاژهای ویژه، ریختهگری فرومنگنز، ماسکهای گاز و مواد الکترونیکی استفاده میشود و همچنین در لاستیک برای افزایش ویسکوزیته لاستیک استفاده میشود.
تیم تحقیق و توسعه شرکت UrbanMines Tech. Co., Ltd. موارد کاربردی را برای محصولات شرکت که عمدتاً با دی اکسید منگنز سروکار دارند، به ویژه برای مرجع مشتریان، دستهبندی کرده است.
(1) دی اکسید منگنز الکترولیتی، MnO2≥91.0%.
دی اکسید منگنز الکترولیتییک دپلاریزه کننده عالی برای باتریها است. در مقایسه با باتریهای خشک تولید شده توسط دی اکسید منگنز با تخلیه طبیعی، دارای ویژگیهای ظرفیت تخلیه زیاد، فعالیت قوی، اندازه کوچک و عمر طولانی است. با 20 تا 30 درصد EMD مخلوط میشود. در مقایسه با باتریهای خشک ساخته شده کاملاً از MnO2 طبیعی، باتریهای خشک حاصل میتوانند ظرفیت تخلیه خود را 50 تا 100 درصد افزایش دهند. مخلوط کردن 50 تا 70 درصد EMD در یک باتری کلرید روی با کارایی بالا میتواند ظرفیت تخلیه آن را 2 تا 3 برابر افزایش دهد. باتریهای قلیایی-منگنز ساخته شده کاملاً از EMD میتوانند ظرفیت تخلیه خود را 5 تا 7 برابر افزایش دهند. بنابراین، دی اکسید منگنز الکترولیتی به یک ماده اولیه بسیار مهم برای صنعت باتری تبدیل شده است.
دی اکسید منگنز الکترولیتی علاوه بر اینکه ماده اولیه اصلی باتریها است، در حالت فیزیکی نیز به طور گسترده در زمینههای دیگر مانند: به عنوان یک اکسیدان در فرآیند تولید مواد شیمیایی ریز و به عنوان ماده اولیه برای تولید مواد مغناطیسی نرم فریت منگنز-روی استفاده میشود. دی اکسید منگنز الکترولیتی دارای قابلیتهای کاتالیزوری، اکسیداسیون-کاهش، تبادل یونی و جذب قوی است. پس از پردازش و قالبگیری، به نوعی ماده فیلتر تصفیه آب عالی با عملکرد جامع تبدیل میشود. در مقایسه با کربن فعال، زئولیت و سایر مواد فیلتر تصفیه آب که معمولاً استفاده میشوند، توانایی قویتری در رنگزدایی و حذف فلزات دارد!
(2) دی اکسید منگنز الکترولیتی با درجه خلوص اکسید منگنز لیتیم، MnO2≥92.0%.
دی اکسید منگنز الکترولیتی درجه یک اکسید منگنز لیتیمبه طور گسترده در باتریهای لیتیوم منگنز اولیه قدرت استفاده میشود. باتری سری دی اکسید منگنز لیتیوم با انرژی ویژه قابل توجه خود (تا 250 وات ساعت بر کیلوگرم و 500 وات ساعت بر لیتر) و پایداری عملکرد الکتریکی بالا و ایمنی در استفاده مشخص میشود. این باتری برای تخلیه طولانی مدت با چگالی جریان 1 میلی آمپر بر سانتی متر مربع در دمای منفی 20 درجه سانتیگراد تا مثبت 70 درجه سانتیگراد مناسب است. ولتاژ اسمی این باتری 3 ولت است. شرکت فناوری بریتانیایی ونتور (ونچر) سه نوع ساختاری از باتریهای لیتیوم را در اختیار کاربران قرار میدهد: باتریهای لیتیوم دکمهای، باتریهای لیتیوم استوانهای و باتریهای لیتیوم آلومینیومی استوانهای مهر و موم شده با پلیمر. دستگاههای الکترونیکی قابل حمل غیرنظامی در جهت کوچکسازی و سبک وزن شدن در حال توسعه هستند، که مستلزم آن است که باتریهایی که انرژی مورد نیاز آنها را تأمین میکنند، مزایای زیر را داشته باشند: اندازه کوچک، وزن سبک، انرژی ویژه بالا، عمر طولانی، بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و بدون آلودگی.
(3) پودر دی اکسید منگنز فعال، MnO2≥75.%.
دی اکسید منگنز فعال(ظاهراً پودر سیاه است) از دی اکسید منگنز طبیعی با درجه بالا از طریق یک سری فرآیندهایی مانند کاهش، نامتناسب سازی و وزن دهی ساخته میشود. در واقع ترکیبی از دی اکسید منگنز فعال و دی اکسید منگنز شیمیایی است. این ترکیب مزایای بالایی مانند ساختار کریستالی نوع γ، سطح ویژه بزرگ، عملکرد خوب در جذب مایع و فعالیت تخلیه دارد. این نوع محصول دارای عملکرد تخلیه مداوم و تخلیه متناوب با بار سنگین خوب است و به طور گسترده در ساخت باتریهای خشک روی-منگنز با قدرت و ظرفیت بالا استفاده میشود. این محصول میتواند تا حدی جایگزین دی اکسید منگنز الکترولیتی شود وقتی که در باتریهای نوع روی (P) با کلرید بالا استفاده میشود و میتواند به طور کامل جایگزین دی اکسید منگنز الکترولیتی شود وقتی که در باتریهای نوع کلرید آمونیوم (C) استفاده میشود. این محصول از نظر هزینه مقرون به صرفه است.
نمونههایی از کاربردهای خاص به شرح زیر است:
الف) لعاب رنگی سرامیکی: افزودنیهایی در لعاب سیاه، لعاب قرمز منگنزی و لعاب قهوهای؛
ب. کاربرد در رنگآمیزی جوهر سرامیکی عمدتاً برای استفاده از عامل رنگآمیزی مشکی با کارایی بالا برای لعاب مناسب است. اشباع رنگ آشکارا بالاتر از اکسید منگنز معمولی است و دمای سنتز کلسیناسیون حدود 20 درجه کمتر از دی اکسید منگنز الکترولیتی معمولی است.
ج. واسطههای دارویی، اکسیدانها، کاتالیزورها؛
د. رنگزدا برای صنعت شیشه؛
(4) دی اکسید منگنز با خلوص بالا، MnO2 96%-99%.
پس از سالها تلاش و کوشش، این شرکت با موفقیت توسعه یافته استدی اکسید منگنز با خلوص بالابا محتوای 96٪-99٪. محصول اصلاحشده دارای ویژگیهای اکسیداسیون قوی و تخلیه قوی است و قیمت آن در مقایسه با دیاکسید منگنز الکترولیتی، مزیت مطلق دارد. دیاکسید منگنز یک پودر آمورف سیاه یا کریستال ارتورومبیک سیاه است. این یک اکسید پایدار منگنز است. اغلب در پیرولوزیت و گرههای منگنز ظاهر میشود. هدف اصلی دیاکسید منگنز، تولید باتریهای خشک، مانند باتریهای کربن-روی و باتریهای قلیایی است. اغلب به عنوان کاتالیزور در واکنشهای شیمیایی یا به عنوان یک عامل اکسیدکننده قوی در محلولهای اسیدی استفاده میشود. دیاکسید منگنز یک اکسید غیرآمفوتریک (اکسید غیر نمکزا) است که در دمای اتاق یک جامد پودری سیاه بسیار پایدار است و میتواند به عنوان دپلاریزهکننده برای باتریهای خشک استفاده شود. همچنین یک اکسیدکننده قوی است، به خودی خود نمیسوزد، اما از احتراق پشتیبانی میکند، بنابراین نباید همراه با مواد قابل احتراق قرار گیرد.
نمونههایی از کاربردهای خاص به شرح زیر است:
الف. عمدتاً به عنوان یک دپلاریزه کننده در باتریهای خشک استفاده میشود. این ماده یک عامل رنگزدای خوب در صنعت شیشه است. میتواند نمکهای آهن ارزان قیمت را به نمکهای آهن بالا اکسید کند و رنگ آبی-سبز شیشه را به زرد کمرنگ تبدیل کند.
ب. از آن برای ساخت مواد مغناطیسی فریت منگنز-روی در صنعت الکترونیک، به عنوان ماده اولیه برای آلیاژهای فرومنگنز در صنعت فولادسازی و به عنوان عامل گرمایشی در صنعت ریختهگری استفاده میشود. به عنوان جاذب مونوکسید کربن در ماسکهای گاز استفاده میشود.
ج. در صنایع شیمیایی، به عنوان یک عامل اکسید کننده (مانند سنتز پورپورین)، یک کاتالیزور برای سنتز آلی و یک ماده خشک کننده برای رنگ ها و جوهرها استفاده می شود.
د. به عنوان کمک احتراق در صنعت کبریت، به عنوان ماده اولیه برای سرامیک و لعابهای مینا و نمکهای منگنز استفاده میشود.
ه. مورد استفاده در صنایع آتش بازی، تصفیه آب و حذف آهن، دارو، کود و چاپ و رنگرزی پارچه و غیره.