[發(fā)明專利]硫酸錳溶液的純化處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010102460.0
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111285403B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹敏;劉蘇寧;殷書巖;孫寧磊;丁劍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國恩菲工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C01G45/10
• 分類號: C01G45/10
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發(fā)明提供了一種硫酸錳溶液的純化處理方法。該純化處理方法包括：步驟S1，配制萃取有機(jī)相，對萃取有機(jī)相進(jìn)行皂化，得皂化有機(jī)相；步驟S2，利用皂化有機(jī)相對硫酸錳溶液進(jìn)行萃取，得富錳有機(jī)相；步驟S3，采用水對富錳有機(jī)相進(jìn)行第一次洗滌，得一次凈化富錳有機(jī)相；步驟S4，采用含錳的強(qiáng)酸溶液對一次凈化富錳有機(jī)相進(jìn)行第二次洗滌，得二次凈化富錳有機(jī)相；以及步驟S5，利用硫酸對二次凈化富錳有機(jī)相進(jìn)行反萃，得高純硫酸錳溶液和再生有機(jī)相。由于本申請不需要采用純硫酸錳對皂化有機(jī)相進(jìn)行轉(zhuǎn)錳皂化，且所用洗滌液為廉價(jià)的水以及含錳的強(qiáng)酸溶液，因此，純化處理成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含錳溶液的提純技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種硫酸錳溶液的純化處理方法。

背景技術(shù)

錳及其化合物是重要的工業(yè)原料之一。近年來，伴隨著我國電子化學(xué)品工業(yè)(如電解錳、化學(xué)二氧化錳、磁性四氧化三錳等一些質(zhì)量要求高且純度高的電子化學(xué)品)的不斷進(jìn)步，作為這些高標(biāo)準(zhǔn)的電子化學(xué)品的生產(chǎn)原料的硫酸錳，其質(zhì)量也頗受關(guān)注。且錳酸鋰和三元材料可能在未來幾年取代鈷酸鋰成為主要的電池正極材料，而作為其主要原材料的硫酸錳的消耗量也將隨著鋰電池行業(yè)的興起不斷增加。

錳礦中一般都含有一定量鈣鎂和其它金屬雜質(zhì)。錳礦的硫酸浸出液中的各重金屬離子均能通過調(diào)節(jié)凈化工藝條件很好的凈化去除，但其中的鈣鎂離子的凈化卻十分困難，且鈣鎂的凈化效果會直接決定硫酸錳產(chǎn)品是否能達(dá)到生產(chǎn)高性能電池原料的質(zhì)量要求。在硫酸鹽體系中，鈣鎂離子的凈化主要是先利用硫酸鈣本身的難溶性及硫酸鎂在高濃度硫酸根離子時(shí)的同離子效應(yīng)，使得鈣鎂離子以硫酸鈣(CaSO₄)和硫酸鎂(MgSO₄)的形式析出，起到了粗除鈣鎂離子的效果再輔以其它方法，如離子交換、鹽析結(jié)晶、化學(xué)沉淀及溶劑萃取等進(jìn)行深度凈化。而溶劑萃取方法因具有分離效率高、能耗低、生產(chǎn)能力大，設(shè)備投資少和便于連續(xù)工業(yè)化運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)的溶劑萃取硫酸錳除鈣鎂生產(chǎn)工藝主要有：授權(quán)公告號為CN106517347B的中國專利公開了用皂化辛癸酸進(jìn)行萃取和反萃得到高純硫酸錳的制備方法。此類方法所用原料為價(jià)格較高的辛癸酸，使得生產(chǎn)成本較高。專利申請?zhí)枮?01810313444.9的中國專利申請公開了一種降低電解錳合格液中鈣鎂離子的方法，該方法包括調(diào)整電解錳合格液pH值，配置萃取有機(jī)相；萃取有機(jī)相經(jīng)堿液進(jìn)行皂化得到鈉皂有機(jī)相，鈉皂有機(jī)相經(jīng)硫酸錳溶液進(jìn)行錳皂得到錳皂有機(jī)相；以得到的錳皂有機(jī)相為萃取劑，經(jīng)調(diào)整pH的電解錳合格液為萃取液進(jìn)行萃取得到負(fù)載鈣鎂金屬離子的有機(jī)相和深度凈化的電解錳合格液；經(jīng)得到的負(fù)載鈣鎂金屬離子的有機(jī)相經(jīng)稀硫酸錳溶液洗錳，然后采用硫酸反萃得到再生萃取有機(jī)相和負(fù)載鈣鎂金屬離子的水相。此類方法需用純硫酸錳對萃取劑進(jìn)行錳皂，消耗硫酸錳，增加了成本，且鎂的去除率較低。

專利申請?zhí)枮?01410640712.X的中國專利申請采用硫化物除重金屬、Cyanex272萃取錳制備高純硫酸錳，但由于硫化物沉淀顆粒小，易形成膠體，給分離帶來困難，因此該方法廢水排放量大，且進(jìn)口的Cyanex272萃取劑價(jià)格昂貴，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種硫酸錳溶液的純化處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的硫酸錳溶液純化處理成本高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種硫酸錳溶液的純化處理方法。該純化處理方法包括：步驟S1，配制萃取有機(jī)相，對萃取有機(jī)相進(jìn)行皂化，得皂化有機(jī)相；步驟S2，利用皂化有機(jī)相對硫酸錳溶液進(jìn)行萃取，得富錳有機(jī)相；步驟S3，采用水對富錳有機(jī)相進(jìn)行第一次洗滌，得一次凈化富錳有機(jī)相；步驟S4，采用含錳的溶液對一次凈化富錳有機(jī)相進(jìn)行第二次洗滌，得二次凈化富錳有機(jī)相；以及步驟S5，利用硫酸對二次凈化富錳有機(jī)相進(jìn)行反萃，得高純硫酸錳溶液和再生有機(jī)相。

進(jìn)一步地，上述硫酸錳溶液中包含：10～50g/L的Mn²⁺、0.1～0.5g/L的Ca²⁺以及5～20g/L的Mg²⁺。