[發明專利]一種無汞堿性鋅錳電池用的電解二氧化錳的制備方法

有效

• 申請號: 202110345369.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113088999B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 覃勝先;羅永城;吳元花;陸云平;黃景明
• 申請（專利權）人: 廣西桂柳新材料股份有限公司
• 主分類號: C25B1/21
• 分類號: C25B1/21;C22B3/08;C22B3/44;C22B47/00
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 盧穎

1.一種無汞堿性鋅錳電池用的電解二氧化錳的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）按比例分別稱取氧化錳礦粉、硫鐵礦粉、工業硫酸和電解廢液，所述氧化錳礦粉與硫鐵礦粉的重量比為1:（0.16～0.30），所述的氧化錳礦粉和硫鐵礦粉的重量之和與所述的工業硫酸和電解廢液中硫酸的重量之和的比為1:（0.25～0.35），所述的氧化錳礦粉和硫鐵礦粉的重量之和與所述的電解廢液的重量之比為1:（5～7）；所述電解廢液為步驟（5）中得到的電解廢液；

取占電解廢液總量三分之一的電解廢液、氧化錳礦粉和硫鐵礦粉在90～95℃、200～300r/min的攪拌下混合反應0.5h，然后在0.5h內勻速加入工業硫酸，繼續反應0.5h，再加入剩余的電解廢液繼續反應0.5h，得到混合漿液；

（2）在90～95℃下，向混合漿液中加入碳酸鈣調節pH至4.0～4.5，若混合漿液中二價鐵離子含量≥10^-5mol/L時，加入極細氧化錳礦粉直到二價鐵離子含量小于10^-5mol/L，再繼續向混合漿液中加入碳酸鈣調節pH至6.0～6.5，若三價鐵離子含量≥10^-5mol/L時，繼續加入碳酸鈣直到三價鐵離子含量小于10^-5mol/L，然后將混合漿液壓濾得到濾液A；

（3）將濾液A加熱至80～90℃，加入電解廢液調節pH至3.5～4.0，然后緩慢加入硫化鋇和助劑B，攪拌反應1～2h，壓濾得到濾液C；所述硫化鋇的重量與濾液A的體積比為（20～40）g:1L，所述助劑B是將乙醇和三乙醇胺按照1:（3～4）的體積比混合得到的，所述助劑B與濾液A的體積比為（1～3）:100；所述電解廢液為步驟（5）中得到的電解廢液；

（4）將濾液C在80～90℃、pH為6.0～6.5的條件下，緩慢加入氟化亞錳和助劑D，攪拌反應2～3h，過濾得到凈化的硫酸錳溶液；所述氟化亞錳的重量與濾液C的體積比為（40～60）g:1L，所述助劑D是將殼聚糖加入至硫酸鈉溶液中混合反應得到的，所述殼聚糖的質量與硫酸鈉溶液的體積比為1g:100mL，所述助劑D的重量與濾液C的體積比為（10～20）g:1000L；

（5）將硫酸錳溶液送入電解槽中進行電解，電解液溫度為98～100℃，陽極電流密度為55～80A/m²，電解液硫酸濃度為0.35～0.70mol/L、硫酸錳濃度為0.30～0.50 mol/L，槽電壓為2.0～4.0V，電解周期為10～12天，電解后得到電解二氧化錳半成品和電解廢液；

（6）將電解二氧化錳半成品破碎成粒度為10mm～30mm的顆粒，然后加入熱水漂洗，漂洗溫度為90～95℃，直到漂洗液中硫酸的含量低于1g/L，接著采用氨水在60～70℃下漂洗，調節pH至6.5～7.0，然后用熱水在90～95℃下漂洗8～10h，然后將顆粒進行磨粉得到粒度小于325目的電解二氧化錳粉末；

（7）向電解二氧化錳粉末中加入高錳酸鉀溶液反應1h，反應溫度為90～95℃，接著加入氨水，繼續反應0.5h，反應溫度為90～95℃，當pH達到6.5～7.0時為合格，然后先壓濾再在100～105℃下烘干得到電解二氧化錳粉末后摻混，摻混時間為16～24h，得到無汞堿性鋅錳電池用的電解二氧化錳產品。

2.根據權利要求1所述的無汞堿性鋅錳電池用的電解二氧化錳的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述極細氧化錳礦粉中小于325目粒度的占90%～95%，所述碳酸鈣為納米碳酸鈣。