[發(fā)明專利]一種提純硫酸錳同時制備硫酸鋇的方法

有效

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• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102674468A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 姜志光;華東
• 申請（專利權）人: 貴州紅星發(fā)展股份有限公司;深圳市昊一通投資發(fā)展有限公司
• 主分類號: C01G45/10
• 分類號: C01G45/10;C01F11/46
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權代理事務所 11276
• 代理人: 雒純丹;劉倞芳

技術領域

本發(fā)明涉及無機精細化工制備技術領域，特別是一種提純硫酸錳同時制備硫酸鋇的方法。

背景技術

高純硫酸錳主要用于鋰離子二次電池錳系正極材料的制備，對K、Na、Ca、Mg、Fe及重金屬等指標有較為嚴格的要求。

亞微米球型硫酸鋇廣泛應用于涂料和塑料行業(yè)，一般采用沉淀法工藝制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用硫酸錳與硫化鋇復分解反應，在提純硫酸錳的同時制備了球型亞微米硫酸鋇產(chǎn)品，降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明涉及的基本化學反應：

MSO₄+BaS→MS↓+BaSO₄

式中M：Fe、Cu、Co、Ni、Zn、Pb、Cd、Hg、As等

MnSO₄+BaS→MnS↓+BaSO₄↓

MnS+O₂+H₂0→MnSO₄

本發(fā)明涉及一種提純硫酸錳的同時制備硫酸鋇的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）硫化物除雜：濃度為10～400g/L的硫酸錳溶液加入硫化物加熱除雜，將反應產(chǎn)物固液分離，固體棄，其中硫酸錳溶液中的金屬雜質(zhì)與硫化物中的硫的摩爾比例為：M:S=1：1.5～2.5，優(yōu)選1:2；其中硫酸錳溶液濃度優(yōu)選為10～200g/L；優(yōu)選反應時間為3～5小時，更優(yōu)選4小時；

（2）硫酸錳與硫化鋇反應：將步驟（1）所得液相，與等摩爾的硫化鋇反應，反應產(chǎn)物固液分離，液體棄，得到固體；

（3）熱洗：將步驟（2）所得固相，用熱去離子水洗滌，固液分離；

（4）氧化：將步驟（3）所得固相加水形成漿液，通入氧氣氧化后進行固液分離；

（5）硫酸鋇產(chǎn)品處理：將步驟（4）中所得固相經(jīng)酸洗、中和和烘干得到亞微米球形硫酸鋇產(chǎn)品；

（6）硫酸錳產(chǎn)品凈化：將步驟（4）中的濾液純化得到硫酸錳，加入過氧化氫維持煮沸，調(diào)pH值為5.0～6.0，固液分離，濾液經(jīng)蒸發(fā)烘干獲得硫酸錳產(chǎn)品。

優(yōu)選地，所述步驟（1）的除雜反應的加熱溫度為80～100℃，優(yōu)選90～100℃。

優(yōu)選地，所述步驟（3）的洗滌操作采用料水比為1：5～1：7，優(yōu)選1:6進行；洗滌溫度70～80℃，優(yōu)選80℃。

優(yōu)選地，所述步驟（4）的加入水形成漿液的操作控制300～500公斤濾餅/立方米水，優(yōu)選500公斤濾餅/立方米水。

優(yōu)選地，所述步驟（4）的通入氧氣操作在加熱條件下進行，優(yōu)選加熱溫度為50～55℃，優(yōu)選55℃。

優(yōu)選地，所述步驟（4）的通入氧氣操作維持O₂氣壓力在0.35～0.4MPa進行，優(yōu)選0.4MPa。

優(yōu)選地，所述步驟（6）的調(diào)節(jié)pH值操作用氫氧化鋇進行時，優(yōu)選調(diào)節(jié)pH值5.5～6.0。

優(yōu)選地，所述步驟（6）的固液分離為精密過濾，其采用直徑為0.24-0.45μm的濾膜進行，優(yōu)選0.24μm。

優(yōu)選地，所述步驟（6）中加入過氧化氫使得溶液中Fe²⁺含量小于0.5ppm。

本發(fā)明還涉及前述方法制備的硫酸錳產(chǎn)品，優(yōu)選純度大于99%。

本發(fā)明還涉及前述方法制備的亞微米球狀硫酸鋇產(chǎn)品，優(yōu)選純度大于98%，白度大于98.5，D₅₀=0.3~0.5。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的制備方法的主要工藝流程圖。

具體實施方式

下面以具體實例詳細描述本發(fā)明，應當理解的是，本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的描述。

本發(fā)明使用的原料如下：

硫酸錳：對于任何的純度硫酸錳均可使用，只要將其配制成10～400g/L的硫酸錳即可，優(yōu)選配制成100～200g/L的硫酸錳溶液。硫酸錳溶液中，除了錳離子外，還存在大量的雜質(zhì)金屬元素，例如Fe、Cu、Co、Ni、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr等，需要估算這些金屬離子，其中絕大部分為Fe，F(xiàn)e的含量會達到數(shù)千ppm，其它的一般為幾十ppm，所以實際操作中就測定Fe即可，測定全鐵含量一般采用鄰菲啰啉比色法。