一种用于锂电池的硫酸锰制备方法技术

本发明专利技术公开涉及锂电池技术领域，尤其是一种用于锂电池的硫酸锰制备方法，其包括如下步骤：a、在提钒尾液中加入调节溶液，得到混合液，混合液的PH在6‑8之间；b、将混合液过滤后，得到滤液；c、将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。本发明专利技术提供了一种成本低、纯度高的锂电池的硫酸锰制备方法。

A method for the preparation of manganese sulfate for lithium batteries

The invention relates to the technical field of lithium batteries, especially for lithium manganese sulfate preparation method, which comprises the following steps: A, in vanadium solution to adjust the solution, and obtain a mixed solution, mixed solution of PH between 6 B and 8; the mixture obtained after filtration, the filtrate; C, the cathode electrolytic tank placed in the filtrate, anode electrolyzer for sulfuric acid solution; D, electrolytic power, after a certain time, the electrolytic cell from the metal manganese vanadium solution electrolytic extraction; E, manganese metal obtained in step d is dissolved in sulfuric acid solution after filtration, evaporation, concentration and crystallization, by manganese sulfate. The invention provides a method for the preparation of manganese sulphate in a lithium battery with low cost and high purity.

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池的硫酸锰制备方法
本专利技术涉及锂电池
，尤其是一种用于锂电池的硫酸锰制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，越来越多地方使用锂电池，所以造成锂电池的用量越来越大。锂电池中设置有电极，制备电极的材料包括硫酸锰，而且对硫酸锰的纯度要求很高，一般的工业级硫酸锰不能满足使用要求，目前，用于制备锂电池电极的硫酸锰以工业级硫酸锰为原料，通过多次重结晶，再采用硫化物、氟化物等提纯，最后通过有机萃取剂制得，这种方法工艺流程长，收率低，对于碱金属K、Na等去除效果不明显，降低了硫酸锰的纯度；采用硫化物、氟化物等提纯，需要经过多步除杂反应，硫化物、氟化物用量大且本身价格高，使得硫酸锰的制备成本高。钒渣是指含钒的铁水经过转炉吹炼等方法氧化成为富含钒氧化物(V2O3)的一种炉渣，所以，在钢铁行业中，钒渣是提钒的主要材料，从钒渣中提取钒既是将三价的V2O3转化成五价的V2O5。钒渣中钒的提取方法为“钙法焙烧-酸浸”，其原理为以钒渣为原料，加入碳酸钙，经高温焙烧后，通过酸浸出，再经过除杂工艺制备V2O5和提钒尾液。由于钒渣中含有大量锰离子，所以经过钒渣钠化焙烧-水浸后的提钒尾液中也含有大量的锰离子。经检测提钒尾液中含有锰离子的浓度在10g/L以上，具有较大的使用价值，将提钒尾液用于制备硫酸锰将显著降低硫酸锰的制备成本。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题是提供一种成本低、纯度高的锂电池的硫酸锰制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的一种用于锂电池的硫酸锰制备方法，包括如下步骤：a、在提钒尾液中加入调节溶液，得到混合液，混合液的PH在6-8之间；b、将混合液过滤后，得到滤液；c、将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。进一步的是，提钒尾液的PH在2-5之间，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子14-18g/L。进一步的是，调节溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水中的一种或者几种。进一步的是，在将滤液放置在电解槽阴极前，通过硫酸溶液将滤液的PH调节在1-3之间。进一步的是，在步骤c中，电解槽阳极的硫酸溶液浓度在0.2-2mol/L之间。进一步的是，将步骤e中结晶后的母液加入硫酸溶液中循环使用。本专利技术的有益效果是：通过在电解槽中将提钒尾液中的锰离子还原成金属锰，然后将电解出的金属锰提取出来，加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，从而制备出硫酸锰，通过大量实践和试验中得出，使用本专利技术硫酸锰制备方法制得的硫酸锰，硫酸锰的纯度高达99％以上，满足锂电池对硫酸锰的要求，而且原料为提钒尾液，方法工序少，显著降低了硫酸锰的制备成本，易实现大规模工业化生产。具体实施方式本专利技术一种用于锂电池的硫酸锰制备方法，包括如下步骤：a、选取提钒尾液的PH在2-5之间，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子14-18g/L，经过大量实践和试验中得出，锰离子14-18g/L时，得到的锰的纯度较高，在提钒尾液中加入调节溶液，得到混合液，混合液的PH在6-8之间，根据锰离子的特点，PH在6-8之间时，可将提钒尾液中的铬离子、铁离子等通过水解，过滤后去除掉；调节溶液优选氢氧化钾、氢氧化钠、氨水中的一种或者几种；b、将混合液过滤后，得到滤液，过滤将杂质去掉；c、将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为硫酸溶液，电解槽阳极的硫酸溶液浓度在0.2-2mol/L之间；为了提高电解的效率，将滤液放置在电解槽阴极前，通过硫酸溶液将滤液的PH调节在1-3之间，在酸性条件下，能够提高滤液电解的效率；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰，为了提高资源利用率，将中结晶后的母液加入硫酸溶液中循环使用，提高锰的利用率。通过在电解槽中将提钒尾液中的锰离子还原成金属锰，然后将电解出的金属锰提取出来，加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，从而制备出硫酸锰，通过大量实践和试验中得出，使用本专利技术硫酸锰制备方法制得的硫酸锰，硫酸锰的纯度高达99％以上，满足锂电池对硫酸锰的要求，而且原料为提钒尾液，方法工序少，显著降低了硫酸锰的制备成本，易实现大规模工业化生产。实施例1a、量取PH为2的提钒尾液，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子14g/L，在提钒尾液中加入氢氧化钾溶液，得到混合液，混合液的PH为6；b、将混合液过滤后，得到滤液；c、将滤液中加入硫酸溶液，使滤液的PH为3，然后将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为2mol/L硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。通过检测，制备出硫酸锰的纯度为99.1％，满足锂电池对硫酸锰的使用要求。实施例2a、量取PH为3的提钒尾液，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子16g/L，在提钒尾液中加入氢氧化钠溶液，得到混合液，混合液的PH为7；b、将混合液过滤后，得到滤液；c、将滤液中加入硫酸溶液，使滤液的PH为2，然后将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为1mol/L硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。通过检测，制备出硫酸锰的纯度为99.5％，满足锂电池对硫酸锰的使用要求。实施例3a、量取PH为4的提钒尾液，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子18g/L，在提钒尾液中加入氨水溶液，得到混合液，混合液的PH为8；b、将混合液过滤后，得到滤液；c、将滤液中加入硫酸溶液，使滤液的PH为1，然后将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为0.2mol/L硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。通过检测，制备出硫酸锰产物的纯度为99.4％，满足锂电池对硫酸锰的使用要求。实施例4a、量取PH为3的提钒尾液，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子17g/L，在提钒尾液中加入氨水溶液，得到混合液，混合液的PH为8；b、将混合液过滤后，得到滤液；c、将滤液中加入硫酸溶液，使滤液的PH为2，然后将滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为0.8mol/L硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。通过检测，制备出硫酸锰的纯度为99.9％，满足锂电池对硫酸锰的使用要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂电池的硫酸锰制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、在提钒尾液中加入调节溶液，得到第一混合液，第一混合液的PH在6‑8之间；b、将第一混合液过滤后，得到第一滤液；c、将第一滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池的硫酸锰制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、在提钒尾液中加入调节溶液，得到第一混合液，第一混合液的PH在6-8之间；b、将第一混合液过滤后，得到第一滤液；c、将第一滤液放置在电解槽的阴极，电解槽的阳极为硫酸溶液；d、电解槽通电后，一定时间后，将电解槽中从提钒尾液中电解出的金属锰提取出来；e、将步骤d中得到的金属锰加入硫酸溶液中溶解，再经过过滤，蒸发浓缩结晶，得到硫酸锰。2.如权利要求1所述的一种用于锂电池的硫酸锰制备方法，其特征在于：提钒尾液的PH在2-5之间，按浓度计，提钒尾液中含有锰离子14-...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩慧果，彭穗，刘波，李道玉，陈婷，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51