[發明專利]一種制取高純硫酸錳溶液的方法

無效

• 申請號: 201110314574.2
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102502854A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 蘇仕軍;丁桑嵐
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C01G45/10
• 分類號: C01G45/10
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

技術領域：

本發明涉及金屬溶液凈化技術，特別是涉及制備電池級高純硫酸錳、高純二氧化錳、高純碳酸錳、高純四氧化三錳的硫酸錳溶液凈化方法。

背景技術：

基于鋰電池的新能源動力裝置開發是解決能源緊張的重要途徑，隨著鋰電池應用領域的擴展與動力汽車的發展，鋰電池正極材料產業正成為最具活力與最具投資價值的行業，而其中高性能、低成本和環境友好的錳酸鋰、鋰鎳錳鈷氧是最具前景的正極材料。制備錳酸鋰和鋰鎳錳鈷氧，均需要以電池級高純硫酸錳、高純二氧化錳、超純碳酸錳、高純四氧化三錳中的一種或其組合為錳基原料，而這些電池級高純錳基原料的制備又必須通過高純度的硫酸錳溶液獲得，因此，低成本和環境友好的高純度的硫酸錳溶液制取意義重大。

獲得粗制硫酸錳溶液屬于濕法錳冶金領域的成熟技術，代表性的有二氧化硫浸出法、兩礦還原酸浸出法、焙燒還原酸浸出法等，在錳礦浸出過程中，錳礦中含有的鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鈷、鎳、銅、鉛、鋅、隔、鉬等雜質被同步浸出到溶液中，必須將這些雜質深度去除才能得到高純度的硫酸錳溶液。傳統的硫酸錳溶液除雜方法主要有：(1)加入鐵基藥劑，通過生成黃鉀鐵礬、黃鈉鐵帆去除硫酸錳溶液中的鉀、鈉雜質(中國專利：201010243859.7高純一水硫酸錳及其制備方法，200910193398.4一種電子級高純一水合硫酸錳的制備方法)。(2)采用氧化劑將二價鐵氧化為三價鐵再生成氫氧化鐵沉淀去除鐵(中國專利：200610058717.7一種除硫酸錳溶液中亞鐵的方法、201010243859.7高純一水硫酸錳及其制備方法)。(3)采用加入各類硫化物生成相應的硫化物沉淀去除重金屬(201010243859.7高純一水硫酸錳及其制備方法)，或采用加入金屬錳粉置換去除重金屬(200610058716.2一種除硫酸錳溶液中重金屬離子的方法、200910006888.9一種高純硫酸錳的制備方法)。4)采用加入各類氟化物生成氟化鈣、氟化鎂沉淀去除鈣鎂(中國專利：201010243859.7高純一水硫酸錳及其制備方法；200910006889.3一種制備高純度硫酸錳的方法；200910006888.9一種高純硫酸錳的制備方法)。這些方法不但需要嚴格控制溫度、pH值，消耗大量高純度除雜藥劑，步驟繁瑣，而且去除效果不顯著。

本發明的發明人長期從事錳礦浸出工藝及浸出液除雜研究，已分別申請并獲得授權了相關專利多項：中國專利200510021926.X以軟錳礦和pH緩沖劑為復合吸收劑進行廢氣脫硫的方法、200910058061.2適用于二氧化硫氣體浸出軟錳礦的反應器、200910058062.7用二氧化硫氣體浸出軟錳礦制備硫酸錳溶液的方法、200910059583.4軟錳礦浸取溶液中SO^2-₄、SO^2-₃、S₂O^2-₆、S₂O^2-₈同步分析方法、200910060313.5二氧化硫氣體浸出軟錳礦過程中抑制連二硫酸錳生成的方法、200920078540.6二氧化硫氣體浸出軟錳礦制取硫酸錳溶液的專用反應器。

已有研究及本發明的發明人的初步實驗研究均證實，錳的氧化物，特別是新生態的錳的氧化物具有很強的離子吸附能力，本多次德等“電解二氧化錳用硫酸錳溶液的純化方法”(中國專利96103704.0)提出通過軟錳礦焙燒、粉碎、硫酸酸浸出、過濾、洗滌并干燥可獲得一種ACM的吸附劑，可用于從溶液中除去鉀和鈉。然而這種方法的缺點在于不但ACM的制作流程復雜，需要專門的設備，制造過程產生大量的廢液需要處理。