[發明專利]硫酸錳溶液的提純方法

有效

• 申請號: 202010104810.7
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111187907B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 曹敏;孫寧磊;劉蘇寧;彭建華;劉國
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B3/22
• 分類號: C22B3/22;C22B47/00;C22B3/38;C01G45/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種硫酸錳溶液的提純方法。該提純方法包括：步驟S1，配制萃取有機相，對萃取有機相進行皂化，得皂化有機相；步驟S2，利用皂化有機相對硫酸錳溶液進行第一次萃取，得富錳有機相；步驟S3，采用硫酸對富錳有機相進行第一次反萃，得一次凈化硫酸錳溶液和第一再生有機相；以及，步驟S4，調節一次凈化硫酸錳溶液的pH值，并利用皂化有機相對一次凈化硫酸錳溶液進行第二次萃取，得高純硫酸錳溶液和富鈣鎂有機相。該方法沒有用到昂貴的試劑對硫酸錳溶液進行提純，僅是通過控制溶液的pH值來控制錳、鈣、鎂離子的萃取率，從而將錳離子與鈣、鎂離子進行分離，提純成本低，且經過重復進行萃取?反萃的過程，提高了硫酸錳溶液的凈化率。

技術領域

本發明涉及含錳溶液的提純技術領域，具體而言，涉及一種硫酸錳溶液的提純方法。

背景技術

我國錳資源總量占世界的第4位，但93％的儲量為鋼鐵工業尚無法直接應用的低品位錳礦，由于品位低、雜質含量高，一直沒有找到經濟可行的利用方法。為了充分利用我國的低品位錳資源，我國的電解金屬錳(電解錳)行業著力發展，在2006年時我國的電解錳產量達到了100萬噸以上。電解錳行業中的錳是采用H₂SO₄浸出還原焙燒的氧化錳礦的方式制得的，由于電解后的陽極液(含雜質)與硫酸一起被用來浸礦，電解錳陽極液中的鈣鎂等雜質會在循環使用中逐漸富集，使電解過程中能耗增加并影響電解錳產品的品質。故研究硫酸錳溶液的提純新工藝具有十分重要的意義。

傳統的硫酸錳溶液的提純工藝主要有：授權公告號為CN107447110B的中國專利公開了一種先用氟化物進行化學沉淀來去除鈣、鎂離子，后用堿性萃取劑進行萃取的方法。此類方法中先除鈣鎂離子的操作，使得化學沉淀劑用量較多，且過多氟離子的添加造成設備的腐蝕和環境的污染。授權公告號為CN106517347B的中國專利公開了用皂化辛癸酸進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格較高的辛癸酸，使得生產成本較高。專利申請號為201810313444.9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，該方法包括調整電解錳合格液pH值，配置萃取有機相；萃取有機相經堿液進行皂化得到鈉皂有機相，鈉皂有機相經硫酸錳溶液進行錳皂得到錳皂有機相；以得到的錳皂有機相為萃取劑，經調整pH的電解錳合格液為萃取液進行萃取得到負載鈣鎂金屬離子的有機相和深度凈化的電解錳合格液；經得到的負載鈣鎂金屬離子的有機相經稀硫酸錳溶液洗錳，然后采用硫酸反萃得到再生萃取有機相和負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行錳皂，消耗硫酸錳，增加了成本，且鎂的去除率較低。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種硫酸錳溶液的提純方法，以解決現有技術中的硫酸錳溶液的提純工藝成本高、硫酸錳溶液的提純率低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種硫酸錳溶液的提純方法，該提純方法包括：步驟S1，配制萃取有機相，對萃取有機相進行皂化，得皂化有機相；步驟S2，利用皂化有機相對硫酸錳溶液進行第一次萃取，得富錳有機相；步驟S3，采用硫酸對富錳有機相進行第一次反萃，得一次凈化硫酸錳溶液和第一再生有機相；以及步驟S4，調節一次凈化硫酸錳溶液的pH值，并利用皂化有機相對一次凈化硫酸錳溶液進行第二次萃取，得高純硫酸錳溶液和富鈣鎂有機相。

進一步地，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⁺。

進一步地，上述萃取有機相包括P204萃取劑和磺化煤油，P204萃取劑和磺化煤油的體積比為1:10～3:10。

進一步地，上述對萃取有機相進行皂化的過程包括：采用堿性溶液對萃取有機相進行皂化，堿性溶液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氨水、碳酸鈉溶液和碳酸鉀溶液中的任意一種或多種，優選將皂化的皂化率控制在60～80％；更優選皂化率為70～80％。