[發(fā)明專利]用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑、其混合液及其混合液的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310434965.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN103436915A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軍;林邁里;張群力;符正強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 益陽(yáng)金能新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C25C1/10
• 分類號(hào): C25C1/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬錳生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑、其混合液及其混合液的制備方法。

背景技術(shù)

錳是一種活潑性非常高的金屬元素，其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-1.182V。錳及錳合金是鋼鐵工業(yè)、鋁合金工業(yè)、磁性材料工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等不可缺少的重要原料之一。目前，金屬錳的提煉方式主要有火法和濕法兩種。其中，火法也稱為熱法，包括電硅熱法和鋁熱法，其生產(chǎn)的金屬錳的純度不超過(guò)95%～98%；而濕法主要是指電解法，由電解法制備的金屬錳的純度可在99.7%～99.9%以上，這種純度的金屬錳被稱為電解金屬錳。由于具有高純度和低雜質(zhì)的特點(diǎn)，電解金屬錳現(xiàn)已成功而廣泛地應(yīng)用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、電焊條業(yè)和航天工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。

現(xiàn)今，電解法生產(chǎn)已成為金屬錳生產(chǎn)的主要方式。電解法生產(chǎn)可分為兩個(gè)主要過(guò)程：制液和電解，其中，制液即是制取出合格的可供電解的含錳離子溶液（合格的錳電解液），一般包括浸出、除雜、粗過(guò)濾、精過(guò)濾和添加電解添加劑等工序；電解即是將制液得到的合格的可供電解的含錳離子溶液通入電解槽進(jìn)行電解，得到電解金屬錳。

在電解法生產(chǎn)過(guò)程中，如果沒(méi)有添加合適的電解添加劑，電解錳溶液只能得到氫氣和氧氣。所以，為了能得到金屬錳，目前通常采用硒添加劑為電解添加劑。硒添加劑是指含硒的化合物，能在電解錳過(guò)程中降低氫氣的析出，電解錳電解效率為70%～75%，電解使用效果較好。但是，硒添加劑本身有一定毒性，而且價(jià)格昂貴，其價(jià)格為50萬(wàn)元/噸～100萬(wàn)元/噸，每生產(chǎn)一噸錳需要1公斤～2公斤的硒添加劑，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下，同時(shí)，在普通工藝電解過(guò)程中，摻入金屬錳的硒的量約為0.02%～0.05%，這在一定程度上也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品純度的下降，影響產(chǎn)品的使用性能，不能滿足特殊領(lǐng)域?qū)Ω呒兘饘馘i的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑、其混合液及其混合液的制備方法，采用本發(fā)明提供的電解添加劑進(jìn)行電解金屬錳生產(chǎn)時(shí)，在保證電解效率的同時(shí)，能減少硒添加劑的使用量，提高產(chǎn)品品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明提供一種用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑，包含如下重量百分比的成分：

15%～26%的抗氧化劑；

2%～3%的表面平整劑，所述表面平整劑為含有氨基和羧基的天然有機(jī)高分子或含有氨基和羧基的合成有機(jī)高分子；

40%～70%的晶型轉(zhuǎn)換劑，所述晶型轉(zhuǎn)換劑為低價(jià)硫化合物和低價(jià)磷化合物中的至少一種；

12%～32%的絡(luò)合劑。

優(yōu)選的，所述表面平整劑為明膠和瓜爾膠中的至少一種。

優(yōu)選的，所述低價(jià)硫化合物為亞硫酸鹽。

優(yōu)選的，所述低價(jià)磷化合物為亞磷酸鹽。

優(yōu)選的，所述抗氧化劑為含有醛基的小分子有機(jī)物。

優(yōu)選的，所述絡(luò)合劑為小分子有機(jī)胺。

本發(fā)明提供一種用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑混合液，包含：

上文所述的電解添加劑；

水。

本發(fā)明還提供上文所述的電解添加劑混合液的制備方法，包括：

將抗氧化劑、表面平整劑、晶型轉(zhuǎn)換劑和絡(luò)合劑分別進(jìn)行溶解，得到抗氧化劑水溶液、表面平整劑水溶液、晶型轉(zhuǎn)換劑水溶液和絡(luò)合劑水溶液；

將所述抗氧化劑水溶液、表面平整劑水溶液、晶型轉(zhuǎn)換劑水溶液和絡(luò)合劑水溶液混合，得到用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑混合液。

優(yōu)選的，所述抗氧化劑、晶型轉(zhuǎn)換劑和絡(luò)合劑分別進(jìn)行溶解的溫度為0～50℃。

優(yōu)選的，所述表面平整劑進(jìn)行溶解的溫度為30℃～120℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于電解金屬錳生產(chǎn)的電解添加劑包含如下重量百分比的成分：15%～26%的抗氧化劑、2%～3%的表面平整劑、40%～70%的晶型轉(zhuǎn)換劑和12%～32%的絡(luò)合劑，其中，所述表面平整劑為含有氨基和羧基的天然有機(jī)高分子或含有氨基和羧基的合成有機(jī)高分子；所述晶型轉(zhuǎn)換劑為低價(jià)硫化合物和低價(jià)磷化合物中的至少一種。使用所述電解添加劑進(jìn)行電解金屬錳生產(chǎn)時(shí)，能獲得低硒電解錳產(chǎn)品，并具有和僅使用硒添加劑時(shí)相接近的電解效率，同時(shí)，所述電解添加劑相對(duì)硒添加劑更便宜，能降低電解錳的生產(chǎn)成本。另外，所述電解添加劑對(duì)含鎂、鈣的錳礦原料具有良好的適應(yīng)能力。實(shí)驗(yàn)表明，使用本發(fā)明提供的電解添加劑進(jìn)行電解金屬錳生產(chǎn)時(shí)，電解效率可達(dá)70%～75%，產(chǎn)品中硒含量小于0.01%。

具體實(shí)施方式