Hochreine elektrolytische Mangandioxid (EMD)-Anwendung und Produktionsprozess

Elektrolytisches Mangandioxid (EMD)

Produktmerkmal:

geringere Schwermetalle PB, AS, Cr

geringere Verunreinigungen und geringere Sulfate 

geringere  Chloride 


1. Anwendungen von EMD

(1) Primärbatterieindustrie (Hauptmarkt)

- Zink-Mangan-Trockenbatterien (R-Typ, LR-Alkalibatterien)

- Wird als Kathodenaktivmaterial für hohe Entladekapazität, gute Leckagebeständigkeit und stabile Spannung verwendet.

- Für Alkalibatterien (LR6, LR03) wird hochwertiges EMD benötigt.

(2) Lithiumbatterie & Energiespeicherung

- Rohstoff für Kathodenmaterialien aus Lithium-Mangan-Oxid (LiMn₂O₄)

- Wird in einigen Hybridkondensatoren und Energiespeichergeräten verwendet, die hohe Reinheit und Kristallinität erfordern.

(3) Elektronische & Industrielle Verwendung

- Weichferritmaterialien (hoch reine Qualität)

- Katalysator / Oxidationsmittel in der organischen Synthese und Umweltbehandlung

- Keramikfarbstoffe und magnetische Materialien

(4) Metallurgie & chemische Industrie

- Rohstoff für hochreines Manganmetall, Mangansalze

- Oxidationsmittel in hydrometallurgischen Prozessen

2. Hauptrohstoffe für die EMD-Produktion

(1) Manganhaltige Rohstoffe

- Manganerz (primärer Rohstoff)

- Pyrolusit (MnO₂)

- Psilomelan, Rhodochrosit (MnCO₃)

- Hochreine Mangansulfatlösung (MnSO₄) – Kern-Elektrolyt für die Elektrolyse

- Elektrolytische Manganmetallflocken / Manganpulver (für hochreine Verfahren)

(2) Elektrolyt & Zusatzstoffe

- Schwefelsäure (H₂SO₄) – zur Einstellung des Säuregehalts und zur Auflösung von Manganerz

- Ammoniumsulfat ((NH₄)₂SO₄) – zur Verbesserung der Leitfähigkeit des Elektrolyten

- SeO₂ oder Selenverbindungen – wichtiger Zusatzstoff zur Verbesserung der Kristallstruktur und Stromausbeute

- Andere Zusatzstoffe: MgSO₄, ZnSO₄ usw. zur Verfeinerung der Kristallmorphologie

(3) Wasser & Energie

- Demineralisiertes / gereinigtes Wasser

- Strom – Elektrolyse ist energieintensiv

(4) Hilfsstoffe

- Anodenmaterialien: Titanelektroden (Ti-Substrat)

- Kathodenmaterialien: Graphit, Bleilegierung oder Edelstahl

- Filterhilfsmittel, Oxidationsmittel (Luft / Sauerstoff zum Laugung)

3. Kurzes Produktionsprinzip

- Manganerz mit Schwefelsäure laugen → Mangansulfatelektrolyt herstellen

- Reinigen zur Entfernung von Schwermetallen (Fe, Cu, Pb, Ni, Co usw.)

- In Elektrolysezellen elektrolysiere

- MnO₂ auf der Anode abscheiden → Ernten, Zerkleinern, Waschen, Trocknen → EMD-Produkt



4. Wichtige Qualitätsunterschiede nach Güteklasse

- Batterie-EMD: hohe Reinheit, geringe Schwermetalle, hohe Dichte, geeignete Partikelgröße

- Industrie-EMD: geringere Kosten, breitere Verunreinigungstoleranz

- Hochreines EMD: für Lithiumbatterien und Elektronik, ultra-niedrige Fe-, Cu-, Pb-, Co-Gehalte