二氧化锰加工工艺的核心在于原料提纯与活化处理。天然二氧化锰矿通常需要经过破碎、研磨至200目（74微米）以下，再通过磁选除去铁杂质，这是确保后续化学反应活性的关键步骤。化学法加工中，电解锰工艺（电流密度3-5A/dm²）能制备高纯度EMD（电解二氧化锰），其BET比表面积可达50-100m²/g，特别适合电池正极材料应用。
湿法加工则需要重点关注酸碱度控制，通常采用硫酸锰溶液（Mn²+浓度80-120g/L）与氯酸钠氧化剂在pH值1.5-2.5条件下反应，反应温度维持在90-95℃可得到β晶型MnO₂。该工艺中氧化剂添加速度对产物粒径分布有显著影响，过快会导致颗粒团聚（平均粒径超过20μm）。对于特殊应用如超级电容器，还需进行后续水热改性处理（180-220℃/12h）以增加介孔结构比例。
火法加工常见于冶金级二氧化锰生产，采用回转窑焙烧（温度600-800℃）使碳酸锰或硝酸锰分解，该工艺产出α-MnO₂具有更好的热稳定性但比表面积较低（约5-15m²/g）。值得注意的细节是焙烧阶段需精确控制氧气浓度（体积分数15-21%），避免生成不稳定的Mn₂O₃杂质相。加工尾气中的锰尘需经布袋除尘（过滤精度0.3μm）和酸洗塔处理才能达到排放标准。
现代工艺更倾向于将物理法与化学法结合，例如先通过机械活化（球磨能量输入30-50kW·h/t）破坏矿物晶体结构，再进行低温（60-80℃）酸浸，这样可使锰浸出率从传统工艺的70%提升至95%以上。针对不同应用领域，后续还可能进行表面包覆改性，如用3-5wt%的碳层改善导电性，或使用硅烷偶联剂（KH-550）增强与聚合物基体的相容性。
