[發明專利]一種高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法

在審

• 申請號: 202310247364.9
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116334417A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 洪濤;桑義豪
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22B47/00
• 分類號: C22B47/00;C22B7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

本發明公開了一種高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法，包括如下過程：向鎳鈷錳共存的混合溶液中加入氧化劑，使鎳鈷錳共存的混合溶液的錳以沉淀的形式析出，之后進行固液分離，將錳的沉淀物分離出來，實現了鎳鈷錳共存的混合溶液的凈化。本發明相比于常規凈化處理硫酸鎳鈷鹽混合溶液的工藝方法具有工藝流程簡單、效率高、產品純度高、生產成本低的優點。

技術領域

本發明屬于濕法冶金的技術應用領域，涉及一種錳選擇性氧化分離的技術，具體是一種高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法。

背景技術

為了有效去除廢舊鋰離子電池正極黑粉和工業級氫氧化鎳鈷等原料在浸出后形成的鎳鈷錳共存的硫酸鹽溶液中的錳，多采用P204皂化萃取分離技術、中和沉淀技術等進行鎳鈷錳硫酸鹽溶液體系中金屬錳的去除，但是由于鎳鈷錳的物理和化學性質相似，所以現有的技術存在工藝流程長，操作復雜，處理成本高以及錳與鎳鈷難以有效分離、鎳鈷錳硫酸鹽溶液難以被高效凈化等缺點。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法，本發明能夠有效實現低成本、高效率分離錳與鎳鈷，而且工藝流程相對較短。

本發明采用的技術方案如下：

一種高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法，包括如下過程：

向鎳鈷錳共存的混合溶液中加入氧化劑，使鎳鈷錳共存的混合溶液的錳以沉淀的形式析出，之后進行固液分離，將錳的沉淀物分離出來，實現了鎳鈷錳共存的混合溶液的凈化。

優選的，所述鎳鈷錳共存的混合溶液中，金屬鹽以硫酸鹽、氯化鹽和硝酸鹽中的一種或幾種混合的形式存在。

優選的，所述鎳鈷錳共存的混合溶液是在處理廢舊鋰離子電池正極黑粉和工業級氫氧化鎳鈷原料的過程中產出的含錳的硫酸鎳鈷鹽混合溶液。

優選的，所述氧化劑采用能夠氧化二價錳離子并生成二氧化錳沉淀的氧化物。

優選的，所述氧化劑采用高錳酸鉀、錳酸鉀、氯酸鈉、臭氧、二氧化氯、過硫酸鹽或者二氧化硫與氧氣混合氣體。

優選的，二氧化硫與氧氣混合氣體中，二氧化硫體積含量為2％-20％。

優選的，向鎳鈷錳共存的混合溶液中加入氧化劑，使鎳鈷錳共存的混合溶液的錳以沉淀的形式析出時：

反應溫度為40℃～100℃，pH值為2.5～7，反應時間為30min～120min。

優選的，分離出的錳的沉淀物作為錳精礦或者干電池的去極化劑。

優選的，固液分離后，將分離得到的液體濃縮結晶，將所得物用作電池的正極原材料或生產硫酸鹽產品。

優選的，本發明高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法的脫錳率為99.5％以上，鎳鈷損失量低于1％。

本發明具有如下有益效果：

本發明采用氧化沉淀法單獨將鎳鈷錳共存的混合溶液中的錳轉變成錳沉淀從溶液中分離出來，而金屬鎳和鈷依舊留在溶液中。該氧化沉淀分離技術不僅能有效進行硫酸鎳鈷鹽溶液中金屬錳的選擇性分離，高效脫除硫酸鎳鈷鹽溶液中的錳，得到的二氧化錳沉淀渣的純度高，可以作為錳精礦或干電池的去極化劑進行出售，而且最后溶液中有價金屬鎳和鈷的損失率低，脫錳后液的純度高，濃縮結晶后可以作為電池的正極原材料出售或生產相應的硫酸鹽產品。本發明方法工藝過程簡單可靠、高效無污染，在高效去除硫酸鎳鈷鹽混合溶液中錳的同時混合溶液中鎳和鈷的損失小，產出的二氧化錳沉淀渣可實現資源重新分配利用；簡化了工藝流程，降低了生產成本，緊貼工業實際，具有良好的應用背景。

附圖說明

圖1為本發明高效凈化處理鎳鈷錳共存的混合溶液中錳的工藝方法的工藝流程圖。