一种制备一水合硫酸锰的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备一水合硫酸锰的方法，包括步骤：将硫酸锰配制成溶液，加入等摩尔的ＢａＳ或ＳｒＳ溶液充分反应，固液分离，洗涤固相；在固液分离所得的固相中加入去离子水打浆，用浓硫酸溶解该浆料，固液分离；将固液分离所得ＭｎＳＯ４溶液，加入适量过氧化氢，升温煮沸，调节ｐＨ为５－６，精密过滤，溶液蒸发结晶并烘干获得ＭｎＳＯ４.Ｈ２Ｏ产品。本发明专利技术通过ＭｎＳＯ４与ＢａＳ或ＳｒＳ的反应定量地回收了ＭｎＳＯ４溶液中的Ｍｎ，提高了ＭｎＳＯ４精制过程中锰的回收率。本发明专利技术的制备方法工艺收率高，分离效率明显，成本也比较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及.
技术介绍
锂离子汽车动力电池所用的MnSO4 · H2O原料对化学指标要求较严格，需要加以精制处理，现有技术主要是碳酸化精制工艺或氨法精制工艺，这些方法的收率低，分离效率不明显，成本也较高。
技术实现思路
本专利技术提供，该方法利用MnSO4与BaS或SrS的定量反应，将Mn转化为MnS，再加入浓硫酸溶解MnS，生成MnSO4溶液，经过蒸发烘干，从而定量回收了MnSO4溶液中的Mn。本专利技术的主要贡献在于反应的思路，所用的试剂及工艺设备均为现有技术中所常用的，并不是本专利技术的关键，因此简略描述。该方法主要包括以下步骤1)将硫酸锰配制成溶液，加入等摩尔的BaS或SrS溶液充分反应，固液分离，洗涤 固相；其中，步骤1)中原料硫酸钡可以选择任意的硫酸锰，如申请号为200910179944. 9 的专利申请中的烟气脱硫的方法产生的硫酸锰，如申请号为200910157921.8的专利申请中的硫化锶或硫化钡与二氧化锰矿反应，再与硫酸反应所得的硫酸锰，也可以使用市售的 硫酸锰；将该硫酸锰配制成一定浓度的溶液，一般选10-450g/L较合适，原因是浓度太大会 造成夹带损失，浓度太小会造成后面的蒸发步骤能耗加大。硫酸锰与硫化钡或硫化锶等摩 尔反应主要是为了使反应充分，节约成本，如果硫化物不足，锰的回收率会下降，硫化物过量则会带来硫化物的损失；待反应完成后，固相中主要成分为硫酸钡和硫化锰，还存在一些 杂质离子，洗涤固相步骤主要目的在于分离所得固相中的可溶性杂质离子，如K+，Na+等。优选地，所述步骤1)中洗涤固相步骤利用温度为50_70°C热水洗涤，洗涤时间为 1-2小时，可以洗涤多次。2)在步骤1)固液分离所得的固相中加入去离子水打浆，用浓硫酸溶解该浆料，固液分离；其中，溶液中MnSO4进入下步净化处理程序，而固相则主要为BaSO4,经洗涤烘干可得硫酸钡产品。优选地，所述步骤2)中加入浓硫酸后产生的H2S气体可以用BaS或SrS溶液吸收处理，生成的Sr (HS)2或Ba (HS)2，可以作为还原性硫化物与MnO2反应。3)将步骤2)固液分离所得MnSO4溶液，加入适量过氧化氢，升温煮沸，调节pH为 5-6，精密过滤，溶液蒸发结晶并烘干获得MnSO4 · H2O产品。其中，在步骤3)中加入过氧化氢是为了除去铁等杂质，另一方面还可以氧化少量的硫化物，同时不引入其他杂质。优选地，所述步骤3)中调节pH可以选择不带入新的杂质的化合物进行，例如锰的碱性化合物，Mn (OH) 2或MnCO3等。优选地，所述步骤3)在加入过氧化氢之前，可以先调节pH为1-2，此步仍然优选 Mn (OH) 2或MnCO3进行；此次调节是为了防止酸度过大时，加入过氧化氢后，中和时则需要加 入较多的Mn(OH)2或Mn2CO3，这样带入的铁等杂质的量就会增多，从而影响产品的品质。优选地，所述步骤3)中精密过滤步骤可以利用直径为0. 24-0. 45um的滤膜，通过 压滤机实现。本专利技术涉及的主要化学反应包括MnS04+BaS — BaS04+MnSMnS04+SrS — SrS04+MnSMnS+H 2S04 — MnS04+H2S 个本专利技术的主要工艺流程如图1所示。本专利技术通过MnSO4与BaS或SrS的反应定量地回收了 MnSO4溶液中的Mn，提高了 MnSO4精制过程中锰的回收率。本专利技术的制备方法工艺收率高，分离效率明显，成本也比较 低。附图说明图1为本专利技术的主要工艺流程图。具体实施例方式实施例1将贵州红星发展股份有限公司硫化钡与二氧化锰矿反应，再与硫酸反应所得硫酸 锰溶液2000mL置于5000mL烧杯中，测定MnSO4浓度为108. 5g/L，加入130g/L BaS溶液 1868mL，搅拌反应后吸滤分离，滤液弃，滤饼加水打浆，70°C洗涤1小时，吸滤分离，滤液弃， 滤饼先加水打浆，再加入80ml浓硫酸溶解，吸滤分离，先用MnCO3调节溶液pH为1，滤液中 加入IOml重量百分浓度27. 5%工业级过氧化氢，升温煮沸，用MnCO3中和至PH为5，利用 直径为0. 24um的压滤机精密过滤，澄清液蒸发，85°C烘干16小时获得MnSO4 · H2O样品1#。实施例2取烟气脱硫所得MnSO4溶液8000mL，测定MnSO4浓度为12. 4g/L，加入130g/L BaS 溶液854mL，搅拌反应后吸滤分离，滤液弃，滤饼加水打浆，80°C洗涤1小时，吸滤分离，滤液 弃，滤饼先加水打浆，再加入36. 5ml浓硫酸溶解，吸滤分离，滤液中加入IOml重量百分浓度 27. 5%工业级过氧化氢，升温煮沸，用Mn (OH)2中和至PH为5，利用直径为0. 30um的压滤机 精密过滤，澄清液蒸发，85°C烘干16小时烘干获得MnSO4 · H2O样品2#。实施例3将市售MnSO4 -H2O配制成浓度450g/L的溶液，取该溶液IOOOmL,加入130g/L BaS 溶液3874mL，搅拌反应后吸滤分离，滤液弃，滤饼加水打浆，50°C洗涤2小时，吸滤分离，滤 液弃，滤饼先加水打浆，再加入148ml浓硫酸溶解，吸滤分离，先用Mn (OH) 2调节溶液pH为 2，滤液中加入IOml重量百分浓度27. 5%工业级过氧化氢，升温煮沸，用Mn(OH)2中和至PH为6，利用直径为0. 48um的压滤机精密过滤，澄清液蒸发，85°C烘干16小时烘干获得 MnSO4 · H2O 样品 3#。实施例4 取IOOOmL贵州红星发展股份有限公司硫化锶与二氧化锰矿反应，再与硫酸反应 所得硫酸锰置于5000ml烧杯中，测定MnSO4浓度为256g/L，加入50g/L SrS 4034mL,搅拌 反应后吸滤分离，滤液弃，滤饼加水打浆，70°C洗涤1.5小时，吸滤分离，滤液弃，滤饼先加 水打浆，再加入94. 2ml浓硫酸溶解，吸滤分离，滤液中加入IOml重量百分浓度27. 5%工业 级过氧化氢，升温煮沸，用MnCO3中和至PH为6，利用直径为0. 48um的压滤机精密过滤，澄 清液蒸发，85°C烘干16小时烘干获得MnSO4 · H2O样品4#。各实施例所得样品的部分成分重量含量如下表<table>table see original document page 5</column></row><table>重金属(以Pb 未检出 未检出 未检出 未检出~ 计)通过上表可以看出，利用本专利技术的方法可以生产出纯度较高的一水合硫酸锰，各 种金属杂质的含量显著降低。权利要求，包括步骤1)将硫酸锰配制成溶液，加入等摩尔的BaS或SrS溶液充分反应，固液分离，洗涤固相；2)在步骤1)固液分离所得的固相中加入去离子水打浆，用浓硫酸溶解该浆料，固液分离；3)将步骤2)固液分离所得MnSO4溶液，加入适量过氧化氢，升温煮沸，调节pH为5-6，精密过滤，溶液蒸发结晶并烘干获得MnSO4·H2O产品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中硫酸锰溶液的浓度为 10-450g/Lo3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中洗涤固相步骤利用温度为 50-70°C热水洗涤。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中洗涤固相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备一水合硫酸锰的方法，包括步骤：１）将硫酸锰配制成溶液，加入等摩尔的ＢａＳ或ＳｒＳ溶液充分反应，固液分离，洗涤固相；２）在步骤１）固液分离所得的固相中加入去离子水打浆，用浓硫酸溶解该浆料，固液分离；３）将步骤２）固液分离所得ＭｎＳＯ↓［４］溶液，加入适量过氧化氢，升温煮沸，调节ｐＨ为５－６，精密过滤，溶液蒸发结晶并烘干获得ＭｎＳＯ↓［４］.Ｈ↓［２］Ｏ产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜志光，华东，
申请(专利权)人：贵州红星发展股份有限公司，北京万坤嘉宏科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]