[發(fā)明專利]一種高純硫酸錳的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210519804.3
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103030180A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉春明;羅昌璃;梁敏;周明山;劉棟柱;黎貴亮;鄧永光;陳發(fā)明;江炤榮;方廣盛;韋旭甜;龍海平
• 申請（專利權(quán)）人: 中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C01G45/10
• 分類號: C01G45/10
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責(zé)任公司 45106
• 代理人: 馮菁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法，具體是涉及到一種生產(chǎn)硫酸錳含量99.6%以上、鈣鎂鉀鈉雜質(zhì)均小于100ppm的高純硫酸錳產(chǎn)品的方法。?

背景技術(shù)

硫酸錳是一種傳統(tǒng)的錳鹽產(chǎn)品，用途十分廣泛。目前，國內(nèi)硫酸錳生產(chǎn)工藝，主要以軟錳礦為原料，分碳火法還原和濕法還原（硫鐵礦、硫酸亞鐵或鈦白廢酸等還原劑）酸浸兩種還原浸出工藝技術(shù)，然后再進行簡單的氧化-水解除鐵、硫化除重金屬，過濾、靜置沉淀，溶液結(jié)晶、離心脫水烘干，得到工業(yè)級、飼料級或精品級三種級別的硫酸錳產(chǎn)品，用于化肥、飼料、油漆、農(nóng)藥等領(lǐng)域。近年來，隨著國外新能源錳酸鋰電池技術(shù)的發(fā)展，以高純硫酸錳為原料生產(chǎn)錳酸鋰越來越受到重視，工藝技術(shù)也越來越成熟。而國外出于環(huán)境保護、成本消耗等種種原因考慮，特別是歐美、日韓等發(fā)達國家，幾乎沒有硫酸錳生產(chǎn)；中國已成為世界上主要的硫酸錳生產(chǎn)國和供應(yīng)國，每年產(chǎn)量約15萬噸。因此，海外錳酸鋰電池廠商希望在中國尋找高純的硫酸錳材料，用于開發(fā)新能源鋰電池。?

產(chǎn)品規(guī)格要求如下：?Mn：32.2%MIN，F(xiàn)e：0.0005%MAX，K：0.01%?MAX，Na：0.01%?MAX，Co：0.003%?MAX，Zn：0.001%?MAX，Ca：0.01%MAX,?Mg：0.01%MAX,?Ni：0.003%MAX.?

而國內(nèi)硫酸錳生產(chǎn)工藝技術(shù)，無論是濕法還是火法，凈化除雜技術(shù)都僅僅停留在氧化-水解除鐵、硫化除重金屬簡單處理階段，產(chǎn)品主含量低（MnSO₄·H₂O在98%～98.5%之間）、雜質(zhì)含量高（鈣鎂含量都在1200ppm以上，鉀鈉含量各約600ppm），遠遠無法達到以上高純硫酸錳技術(shù)指標要求。因此，從原礦粉出發(fā)，要期望能夠制得符合高純指標要求的產(chǎn)品，主要是要在凈化鈣鎂和鉀鈉技術(shù)上取得突破和改進。在凈化鉀鈉方面，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，公布了加入含鐵藥劑，通過生成黃鉀鐵礬、黃鈉鐵釩去除硫酸錳溶液中的鉀鈉雜質(zhì)；在脫除鈣鎂方面，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，采用加入各類氟化物生成氟化鈣、氟化鎂沉淀去除鈣鎂。這些方法需要嚴格控制反應(yīng)溫度及pH值，消耗大量高純度的除雜藥劑，不利于降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法，本發(fā)明的方法不需要添加其他化學(xué)試劑、不需要嚴格控制溫度和pH值、操作簡單，容易讓生產(chǎn)工人掌握，質(zhì)量容易控制，重現(xiàn)性好、生產(chǎn)成本低。?

本發(fā)明采用三次重結(jié)晶的方法，第一次用去離子水溶解原料，配置成高濃度溶液，過程中析出硫酸鈣和硫酸鎂雜質(zhì)，經(jīng)過過濾后可以去除原料中70%以上的鈣及鎂雜質(zhì)，此后經(jīng)過一次結(jié)晶、二次結(jié)晶、三次結(jié)晶，烘干后得到的硫酸錳晶體的純度達到99.6%以上，鈣鎂鉀鈉雜質(zhì)均小于100ppm。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：?

高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

a．硫酸錳原料的溶解：用去離子水把含有雜質(zhì)的固體硫酸錳溶解，調(diào)成濃度為350g/L～500g/L的硫酸錳溶液，靜置，冷卻至室溫，析出硫酸鈣、硫酸鎂晶體（硫酸鈣、硫酸鎂常溫下微溶于水），過濾；

b．一次結(jié)晶：用熱源加熱步驟a得到的濾液，蒸發(fā)水分，使硫酸錳濃度濃縮到600g/L～800g/L，析出硫酸錳晶體，用離心機把析出的硫酸錳晶體離心脫水甩干；

c.二次結(jié)晶：用去離子水溶解步驟b脫水甩干的硫酸錳晶體，調(diào)成濃度為350g/L～500g/L的硫酸錳溶液，用熱源加熱，使硫酸錳濃度濃縮到600g/L～800g/L，析出硫酸錳晶體，用離心機把析出的硫酸錳晶體離心脫水甩干；

d.三次結(jié)晶：用去離子水溶解步驟c脫水甩干的硫酸錳晶體，調(diào)成濃度為350g/L～500g/L的硫酸錳溶液，用熱源加熱，使硫酸錳濃度濃縮到600g/L～800g/L，析出硫酸錳晶體，用離心機把析出的硫酸錳晶體離心脫水烘干，得到高純度硫酸錳（含量99.6%以上）。

上述步驟a分離出晶體后的母液用于生產(chǎn)普通硫酸錳溶液。?

上述步驟b分離出晶體后的母液用于步驟a的溶解工序，與去離子一起溶解硫酸錳晶體。?

上述步驟c分離出晶體后的母液用于步驟b的溶解工序，與去離子一起溶解硫酸錳晶體。?