[發明專利]高溫結晶法制備硫酸錳的工藝及自動連續生產裝置

有效

• 申請號: 201710436697.0
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107055622B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 劉中華
• 申請（專利權）人: 廣州市三珍商貿有限公司
• 主分類號: C01G45/10
• 分類號: C01G45/10
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 賀秀梅

本發明公開高溫結晶法制備硫酸錳的工藝及自動連續生產裝置，包括以下步驟：除雜凈化后的硫酸錳溶液加入到預加熱釜，預加熱釜將加入的硫酸錳溶液加熱到90?100℃，加熱的硫酸錳溶液再加入到高溫結晶釜，硫酸錳溶液在高溫結晶釜中加熱到160?180℃進行高溫結晶，高溫結晶的硫酸錳溶液再加入到自動卸料離心機，離心后的一水硫酸錳晶體進入到料倉，再經過氣流干燥機組干燥得一水硫酸錳晶體。本發明生產工藝先進，設計科學合理，可以實現安全、自動、連續生產，固定投資少，減輕了勞動強度，大大降低了能源消耗，節約了用水量和生產成本，尤其是生產高純硫酸錳，由于可溶性雜質溶解留在母液中，不需要多次重結晶。

技術領域

本發明涉及濕法冶金和無機化工技術領域，具體涉及高溫結晶法制備硫酸錳的工藝及自動連續生產裝置。

背景技術

硫酸錳是一種傳統的錳鹽產品，廣泛用于化肥、飼料、油漆和農藥等領域。目前，國內硫酸錳生產工藝，主要以軟錳礦為原料，分為碳火法還原和濕法還原(硫鐵礦、硫酸亞鐵等還原劑)酸浸兩種還原浸出工藝技術，然后通過黃鉀鐵礬法去除鉀、鈉，氧化水解去除鐵，硫化物去除重金屬，氟化物去除鈣、鎂，靜置沉淀、過濾得到除雜凈化后的硫酸錳溶液，除雜凈化后的硫酸錳溶液經過蒸發濃縮結晶、離心分離和烘干得成品。其中一噸一水硫酸錳需要蒸發2-3噸水，由于水的汽化熱為40.8千焦每摩爾，水的比熱容為4.2千焦每千克度，一般地，使水在其沸點蒸發所需要的熱量五倍于把等量水從1℃加熱到100℃所需要的熱量，因此傳統的蒸發濃縮結晶能源消耗非常大，生產過程為間接生產，勞動強度大和自動化程度低。

國內有過高溫結晶法制備硫酸錳的文獻資料報道，由于沒有解決固液分離的難題，在常壓下進行固液分離，高溫溶液中的水會快速汽化，溫度迅速下降，結晶的硫酸錳又會迅速溶解，因此在實際工業生產過程中難以實現。如公開(公告)號CN18036332A的專利《用高溫結晶法生產硫酸錳的方法》中所述采用結晶鍋將硫酸錳溶液加熱到152-199℃，恒溫5-55分鐘，再固液分離得一水硫酸錳，該專利的方法不能自動連續生產，又沒有詳細說明固液分離的具體辦法，并沒有解決工業生產過程的實際難題。又如公開(公告)號為CN100436332C的專利《一種用連續管道法生產硫酸錳的方法》中所述采用不銹鋼管道(直徑0.01-1米，長度1-1000米)浸泡在導熱油或熔鹽熱載體中，載體的溫度145-450℃，壓力0.5-60MPa，再進入固液分離器進行分離，得到硫酸錳固體。該專利沒有詳細闡述工藝控制方案和固液分離的具體辦法，也難以實現工業化生產。

近年，隨著新能源錳酸鋰電池技術的發展，高純硫酸錳的需求越來越大，如公開(公告)號為CN104445425B的專利《一種高純硫酸錳的制備方法》和公開(公告)號為103626235B的專利《一種重結晶制備高純硫酸錳的方法》中所述采用多次重結晶的方法，其能源消耗高、勞動強度大。

發明內容

為了解決現有技術中硫酸錳生產能源消耗高、勞動強度大、自動化程度低等問題，本申請提供了高溫結晶法制備硫酸錳的工藝及自動連續生產裝置。

本發明的目的通過以下技術方案實現：高溫結晶法制備硫酸錳的工藝，包括以下步驟：除雜凈化后的硫酸錳溶液加入到預加熱釜，在預加熱釜內加熱到90-100℃，加熱的硫酸錳溶液再加入到高溫結晶釜，硫酸錳溶液在高溫結晶釜中加熱到160-180℃進行高溫結晶，帶有大量硫酸錳晶體的溶液再加入到自動卸料離心機，離心后的一水硫酸錳晶體進入到料倉，再經過氣流干燥機組干燥得一水硫酸錳晶體，離心后的高溫母液經過母液換熱器回收熱量冷卻后流回母液貯罐，母液返回制液工序循環利用。

優選的，所述的高溫結晶法制備硫酸錳的工藝，所述硫酸錳溶液在高溫結晶釜中加熱到170℃，壓力為0.7-0.9MPa的條件下進行高溫結晶。