[發(fā)明專利]從氯化錳電積液中電解沉積高純錳的方法

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113293408A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 郝亞莉;曹篤盟;馮曉銳;智福鵬;吳婧;頡頤;祁世青;王娟輝;王倩;莊玉茹;宋保勝;蔡蕾;王斐然;吳芳;何艷
• 申請（專利權(quán)）人: 金川集團股份有限公司;蘭州金川科技園有限公司
• 主分類號: C25C1/10
• 分類號: C25C1/10
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬小瑞

本發(fā)明公開了一種從氯化錳電積液中電解沉積高純錳的方法，先配制氯化錳溶液，在配制好的氯化錳溶液中添加膠體硫，膠體硫的質(zhì)量體積濃度為10?14g/L，常溫下充分攪拌混合均勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值為5.0，得到電積液；再將電積液倒入電積槽內(nèi)，調(diào)節(jié)電積槽的溫度，陰極板、陽極板直流電流密度，電積電壓，電積24h，即可得到純度為99.99?99.999%的高純錳。本發(fā)明以高純度的氯化錳和高純氯化銨為原料調(diào)配成溶液，加入膠體硫作為添加劑或者加入以膠體硫為主的復合添加劑，替代傳統(tǒng)電積錳溶液中添加有毒的二氧化硒或二氧化硫，制備純度為99.99?99.999%的高純錳，工藝流程短，易于操作，綠色環(huán)保，滿足清潔生產(chǎn)的要求。

技術領域

本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體的說是一種從氯化錳電積液中電解沉積高純錳的方法。

背景技術

在金屬錳的電積法生產(chǎn)過程中，如果沒有添加合適的電積添加劑，電積錳溶液只能得到氫氣和氧氣，為了能成功制備金屬錳，與此同時為了提高電流效率和保持溶液的還原性，須加入一定量的添加劑。電積制錳添加劑主要為二氧化硒、二氧化硫以及以它們?yōu)橹鞯膹秃咸砑觿２捎枚趸蜃鳛殡姺e添加劑時，所制備的錳金屬純度低、電流效率低且硫含量易超標而影響電積錳的質(zhì)量和價格，并使該產(chǎn)品應用范圍受限。采用二氧化硒作為電積添加劑時，其電流效率相對比以二氧化硫作添加劑時高，抗雜質(zhì)能力強，對電積液純度要求低，工藝控制條件較為寬松；但二氧化硒是無機劇毒品，極大危害人體健康，并嚴重污染環(huán)境。無硒無毒電積錳添加劑是高純電積錳發(fā)展的重要方向，也是電積錳清潔生產(chǎn)的必然要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種從氯化錳電積液中電解沉積高純錳的方法，加入膠體硫作為添加劑或者以膠體硫為主的復合添加劑，替代傳統(tǒng)的二氧化硒或二氧化硫添加劑，利用電解沉積法制備高純錳。

為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案為：

一種從氯化錳電積液中電解沉積高純錳的方法，包括以下步驟：

步驟一、配制氯化錳溶液：稱取適量純度為99.99%的高純氯化錳和高純氯化銨溶解到水中得到含有氯化銨的氯化錳溶液，氯化錳溶液中氯化錳的質(zhì)量體積濃度為40g/L，氯化銨的摩爾濃度為3mol/L；

步驟二、配制電積液：在步驟一配制好的氯化錳溶液中添加膠體硫，膠體硫的質(zhì)量體積濃度為10-14g/L，常溫下充分攪拌混合均勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值為5.0；

步驟三、電解沉積錳：將步驟二配制好的電積液倒入電積槽內(nèi)，調(diào)節(jié)電積槽的溫度為20-50℃，陰極板直流電流密度為200-600A/m²，陽極板直流電流密度為250-800A/m²，電積電壓為3.0-6.0V，電積24h，即可得到純度為99.99-99.999%的高純錳。

優(yōu)選的，所述步驟二中配制電積液時，再添加檸檬酸鈉溶液，檸檬酸鈉溶液的質(zhì)量體積濃度為10-40g/L。

優(yōu)選的，所述步驟二中配制電積液時，再添加聚丙烯酰胺溶液，氯丙烯酰胺溶液的質(zhì)量體積濃度為0.0005g/L。

優(yōu)選的，所述步驟二中配制電積液時，再添加抗壞血酸溶液，抗壞血酸溶液的質(zhì)量體積濃度為0.15g/L。

優(yōu)選的，所述步驟二中配制電積液時，再添加硼酸溶液，硼酸溶液的質(zhì)量體積濃度為0.002g/L。

優(yōu)選的，所述電積槽中陰極板為20cm*13cm的鈦板，陽極為16cm*10cm的鈦涂釕網(wǎng)，陰陽極板間距為80mm。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明以高純度的氯化錳和高純氯化銨為原料調(diào)配成溶液，加入膠體硫作為添加劑或者加入以膠體硫為主的復合添加劑，替代傳統(tǒng)電積錳溶液中添加有毒的二氧化硒或二氧化硫，制備純度為99.99-99.999%的高純錳，工藝流程短，易于操作，綠色環(huán)保，滿足清潔生產(chǎn)的要求。

具體實施方式