一种电池级硫酸锰的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电池级硫酸锰的制备方法，具体包括以下步骤：1)将锰矿粉调浆后加入硫酸浸出，得到硫酸锰浸出液；2)向硫酸锰浸出液中加入氧化剂，再加入碱性物质调节pH至5‑6后加入硫化物，除掉铜、锌、铅重金属，得到硫酸锰初始液；3)向硫酸锰初始液中加入含铁药剂，除掉硫酸锰溶液中的钾钠杂质，得到硫酸锰净化液；4)用硫酸调节硫酸锰净化液pH至0.5‑3，加热浓缩，部分结晶，得到硫酸锰晶体，晶体用纯化水浆化，再加高纯锰原料调节pH到5‑6，浓缩结晶得到电池级硫酸锰产品；5)上步骤剩余浓缩余液，用一氧化锰矿粉调节pH4.5‑7，浓缩结晶生产饲料级硫酸锰产品。

A preparation method of battery-grade manganese sulfate

The invention discloses a preparation method of battery-grade manganese sulfate, which includes the following steps: 1) adding manganese ore powder into sulfuric acid leaching solution after slurry adjustment to obtain manganese sulfate leaching solution; 2) adding oxidant to manganese sulfate leaching solution, adding alkaline substance to adjust pH to 5_6, adding sulfide, removing heavy metals of copper, zinc and lead, and obtaining manganese sulfate initial solution; 3) adding oxidant to manganese sulfate initial solution; Ferric reagents were added to remove the impurities of potassium and sodium in the solution of manganese sulfate, and manganese sulfate purifying solution was obtained. 4) Manganese sulfate purifying solution was adjusted by sulfuric acid at pH of 0.5 3, heated and concentrated, and partially crystallized to obtain manganese sulfate crystals. The crystals were purified by water slurry, and then purified manganese raw materials were adjusted to pH of 5_6 to concentrate and crystallize battery-grade manganese sulfate products. Manganese ore powder adjusts pH 4.5 7, concentrates and crystallizes to produce feed grade manganese sulfate products.

【技术实现步骤摘要】
一种电池级硫酸锰的制备方法
本专利技术属于无机精细化工制备
，具体涉及一种电池级硫酸锰的制备方法。
技术介绍
硫酸锰是一种传统的锰盐产品，用途十分广泛。目前国内大多数硫酸锰产品为饲料级别，如用于饲料添加剂，锰铜合金的电解金属锰；制造高档电池用的电解或化学二氧化锰，软磁铁氧体材料用的高纯碳酸锰、四氧化三锰等都是以硫酸锰为基础原料生产的。高纯硫酸锰主要用途是用于镍钴锰三元锂电材料的制备，中国是世界上主要的硫酸锰生产国和供应国，因此，国内外锂电企业都在中国寻购电池级硫酸锰原料，用于生产锂电池产品，因此市场前景非常乐观。目前，国内主流的硫酸锰生产企业的产品，钙镁杂质含量高，无法达到电池级指标要求；或者除杂成本过高，不具备足够的市场竞争力。生产电池级硫酸锰过程中钙镁离子的处理，使用物理法如萃取法、溶解度法，设备成本高、操作流程长，效果不显著。使用化学法如氟化物、草酸盐处理不仅带入了新的杂质离子，而且氟化物具有腐蚀性，对设备要求高，草酸盐价格昂贵，使成本增加。因此，如何解决硫酸锰溶液中钙镁等杂质的去除，具有重要意义。
技术实现思路
为了满足新能源锂电市场的需求，同时符合电池级硫酸锰的技术指标要求，本专利技术提供了一种电池级硫酸锰的制备方法。本专利技术工艺简单、易于操作、绿色环保、成本、能耗低。本专利技术利用硫酸钙易溶于酸的原理，在过酸的硫酸锰溶液中浓缩结晶、得到钙镁含量低的高纯硫酸锰结晶。一种电池级硫酸锰的制备方法，具体包括以下步骤：1)将锰矿粉调浆后加入硫酸浸出，得到硫酸锰浸出液；2)向硫酸锰浸出液中加入氧化剂，再加入碱性物质调节pH至5-6后加入硫化物，除掉铜、锌、铅重金属，得到硫酸锰初始液；3)向硫酸锰初始液中加入含铁药剂，除掉硫酸锰溶液中的钾钠杂质，得到硫酸锰净化液；4)用硫酸调节硫酸锰净化液pH至0.5-3，加热浓缩，部分结晶，得到硫酸锰晶体，晶体用纯化水浆化，再加高纯锰原料调节pH到5-6，浓缩结晶得到电池级硫酸锰产品；5)上步骤剩余浓缩余液，用一氧化锰矿粉调节pH为4.5-7，浓缩结晶生产饲料级硫酸锰产品。本专利技术步骤1)所述的锰矿粉为一氧化锰矿粉、电解金属锰粉、碳酸锰矿粉；所述的调浆，调浆固液比为1:2-4；所述硫酸的加入量是理论量的90-110wt％，浸出温度为50-90℃。步骤2)所述的氧化剂为二氧化锰、高锰酸钾、双氧水，氧化剂的加入量是锰矿粉的3-5wt％；所述的碱性物质为氢氧化锰、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水；所述的硫化物为硫化铵、硫化钡、硫化钠、硫化钾，硫化物的加入量是锰矿粉的0.5-1.0wt％。步骤3)所述的含铁药剂为四氧化三铁、氧化铁、硫酸铁、硫酸亚铁，含铁药剂的加入量是锰矿粉的8-10wt％，反应温度为80-99℃，反应时间为0.5-3h。步骤4)所述的加热浓缩，硫酸锰净化液的浓缩比例为50-85％；所述的晶体用纯化水浆化，调浆固液比为1:1；所述的高纯锰原料，为一氧化锰、电解金属锰、碳酸锰、氢氧化锰，加入量是晶体质量的3-5wt％。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术结合传统重结晶工艺，在尽量减少药剂用量的基础上，通过硫酸钙、硫酸镁易溶于酸的原理直接去除钙镁离子，工艺简单，效果显著。2、本专利技术工艺流程简单，设备耗材少，对设备没有严格要求，成本低。3、本专利技术反应条件温和，使用的药剂常见且价格便宜，具有能耗低、高效率、易操作等优点。4、本专利技术水处理简单，生产节能环保，水的利用做到体系完全内循环使用。5、本专利技术制备的高纯硫酸锰品质高于国内行业标准。具体实施方式下面以实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。实施例1：广西钦州某矿场一氧化锰粉，锰含量38％，称取2000g，加入4000g的水调成浆；加入理论量的880ml浓硫酸做浸出；得到硫酸锰浸出液后，加入500g的二氧化锰，70℃，搅拌0.5h后，用氨水调节溶液的pH至5.8后，再加入20g的硫化钡，70℃搅拌0.5h，过滤取液体得到硫酸锰初始液，然后加入150g的硫酸铁，反应温度为95℃，反应时间1h，过滤后得到硫酸锰净化液；加入硫酸调节硫酸锰净化液ph为0.5，升温浓缩结晶，待净化液浓缩至80％，固液分离，得到硫酸锰结晶体,晶体按固液比1:1与水调成浆液，用高纯一氧化锰调节pH至5-6后结晶浓缩，得到电池级高纯硫酸锰；剩余浓缩余液，用一氧化锰矿粉调节好ph后，浓缩结晶得到饲料级硫酸锰。实施例2：广西钦州某矿场一氧化锰粉，锰含量42％，称取1000g，加入2500g的水调成浆；加入理论量的400ml浓硫酸做浸出，得到硫酸锰浸出液后，加入25ml的双氧水，70℃，搅拌0.5h后，用氨水调节溶液的pH至5.8后，再加入10g的硫化钡，70℃搅拌0.5h，过滤取液体得到硫酸锰初始液；然后加入80g的硫酸铁，反应温度为95℃，反应时间1h，过滤后得到硫酸锰净化液；加入硫酸调节硫酸锰净化液pH为1.5，升温浓缩结晶，待净化液浓缩至75％，固液分离，得到硫酸锰结晶体,晶体按固液比1:1与水调成浆液，用高纯碳酸锰调节pH至5-6后结晶浓缩，得到电池级高纯硫酸锰；剩余浓缩余液，用一氧化锰矿粉调节好ph后，浓缩结晶得到饲料级硫酸锰。对比例：广西钦州某矿场一氧化锰，锰含量38％，称取2000g，加入4000g的水调成浆；加入理论量的880ml浓硫酸做浸出；得到硫酸锰浸出液后，加入500g的二氧化锰，70℃，搅拌0.5h后，用氨水调节溶液的ph至5.8后，再加入20g的硫化钡，70℃搅拌0.5h，过滤取液体得到硫酸锰初始液；然后加入150g的硫酸铁，反应温度为95℃，反应时间1h，过滤后得到硫酸锰净化液；直接升温浓缩结晶净化液浓缩至80％，固液分离，得到硫酸锰结晶体。以下表格数据为实施例产品的品质：以上所述，仅为本专利技术专利较佳的具体实施方法，但本专利的保护范围并不局限于此，对于本领域普通技术人员来讲，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本专利技术的保护范围之内，因此本专利技术的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池级硫酸锰的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)将锰矿粉调浆后加入硫酸浸出，得到硫酸锰浸出液；2)向硫酸锰浸出液中加入氧化剂，再加入碱性物质调节pH至5‑6后加入硫化物，除掉铜、锌、铅重金属，得到硫酸锰初始液；3)向硫酸锰初始液中加入含铁药剂，除掉硫酸锰溶液中的钾钠杂质，得到硫酸锰净化液；4)用硫酸调节硫酸锰净化液pH至0.5‑3，加热浓缩，部分结晶，得到硫酸锰晶体，晶体用纯化水浆化，再加高纯锰原料调节pH到5‑6，浓缩结晶得到电池级硫酸锰产品；5)上步骤剩余浓缩余液，用一氧化锰矿粉调节pH为4.5‑7，浓缩结晶生产饲料级硫酸锰产品。

【技术特征摘要】
1.一种电池级硫酸锰的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)将锰矿粉调浆后加入硫酸浸出，得到硫酸锰浸出液；2)向硫酸锰浸出液中加入氧化剂，再加入碱性物质调节pH至5-6后加入硫化物，除掉铜、锌、铅重金属，得到硫酸锰初始液；3)向硫酸锰初始液中加入含铁药剂，除掉硫酸锰溶液中的钾钠杂质，得到硫酸锰净化液；4)用硫酸调节硫酸锰净化液pH至0.5-3，加热浓缩，部分结晶，得到硫酸锰晶体，晶体用纯化水浆化，再加高纯锰原料调节pH到5-6，浓缩结晶得到电池级硫酸锰产品；5)上步骤剩余浓缩余液，用一氧化锰矿粉调节pH为4.5-7，浓缩结晶生产饲料级硫酸锰产品。2.根据权利要求1所述的一种电池级硫酸锰的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的锰矿粉为一氧化锰矿粉、电解金属锰粉、碳酸锰矿粉；所述的调浆，调浆固液比为1:2-4；所述硫酸的加入量是理论量的90-110wt％，浸出温度为50-...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦庆锰，杨雄强，莫燕娇，张帆，甘永兰，
申请(专利权)人：广西锰华新能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45