本發(fā)明屬于硫酸錳生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，尤其是一種高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

全球所使用的所有錳產(chǎn)品中，利用硫酸錳生產(chǎn)出來的錳產(chǎn)品就占有80％的比例，這也是硫酸錳消耗的主要方面，它在工業(yè)、電子、輕工、畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)等行業(yè)里被廣泛運(yùn)用。硫酸錳在國內(nèi)是一種商業(yè)性行業(yè)產(chǎn)品，分為工業(yè)級(jí)硫酸錳和飼料級(jí)硫酸錳。工業(yè)硫酸錳主要是油墨、油漆、涂料催干劑的合成原料，合成脂肪酸的催化劑以及其他錳鹽的原料，并且用于電子、冶金和國防等工業(yè)部門。飼料級(jí)硫酸錳主要用于飼料工業(yè)中，作為配制飼料添加劑的原料。隨著電池工業(yè)的快速發(fā)展，迫切需要解決的問題是能生產(chǎn)出高性能的電池正極材料。因而提出了對(duì)高純度硫酸錳的質(zhì)量要求。電池級(jí)高純硫酸錳主要的用途是應(yīng)用于鎳鈷錳酸鋰三元正極材料及錳酸鋰正極材料的合成。

目前國內(nèi)硫酸錳生產(chǎn)工藝，主要以軟錳礦為原料，分焙燒還原(碳還原、硫還原)和濕法還原(硫鐵礦、硫酸亞鐵或鈦白廢酸等還原劑)酸浸兩種還原浸出工藝技術(shù)，然后簡單的氧化中和除鐵、硫化除重金屬，過濾、靜置沉淀，溶液結(jié)晶、離心脫水烘干，得到工業(yè)級(jí)、飼料級(jí)和精品級(jí)三種級(jí)別。制約國內(nèi)高純硫酸錳的生產(chǎn)主要是在凈化鈣鎂和鉀鈉技術(shù)。已經(jīng)有相應(yīng)的技術(shù)處理這些雜質(zhì)使產(chǎn)品達(dá)到要求，但需要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和PH值，消耗大量高純度的除雜藥劑，不利于降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法，能簡化制備過程中溶液的凈化難題，使溶液質(zhì)量得到保證，且降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)將電解二氧化錳(90％以上)破碎、水洗、烘干后磨粉，硫磺磨粉；

(2)將步驟(1)得到的電解二氧化錳粉和硫磺粉按1：0.3～1：0.5混合均勻放入瓷皿中，將瓷皿放入已升溫至630℃馬弗爐中焙燒一定時(shí)間，生產(chǎn)一氧化錳；

(3)將步驟(2)得到的一氧化錳趁熱從瓷皿中倒入裝有純水的一燒杯中，攪拌均勻一定時(shí)間后過濾，得到一氧化錳濾餅；

(4)另取一燒杯加入純水和分析純硫酸，攪拌下緩慢多次加入一氧化錳濾餅調(diào)節(jié)PH值至5.2后停止加入，且得到浸出好的硫酸錳溶液；

(5)將步驟(4)得到的浸出好的硫酸錳溶液過濾，取濾液將其在100℃內(nèi)濃縮結(jié)晶，待濾液快蒸干時(shí)，趁熱過濾得到一水硫酸錳晶體，母液返回下次再次濃縮結(jié)晶。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中電解二氧化錳為100g。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中電解二氧化錳磨粉至200目、硫磺磨粉至100目。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中焙燒時(shí)間為25min。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中純水為200ml。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中攪拌時(shí)間為30min。

優(yōu)選地，所述步驟(4)中純水和分析純硫酸分別為200ml和60g。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用電解二氧化錳作為原料，除去了原料中的鈣鎂鉀鈉鐵及重金屬離子，簡化了高純硫酸錳制備過程中溶液的凈化難題，溶液質(zhì)量得到保證，最終產(chǎn)品純度達(dá)到99.5％以上，鉀鈉鈣鎂雜質(zhì)均小于50ppm；

2.本發(fā)明采用硫磺還原，不會(huì)帶入新的雜質(zhì)，產(chǎn)生的二氧化硫氣體可以生產(chǎn)硫酸返回到電解二氧化錳前序制備硫酸錳溶液工序中，或者生產(chǎn)分析純硫酸用來浸出一氧化錳制備高純硫酸錳；

3.本發(fā)明產(chǎn)生的一氧化錳焙燒完立即加入到純水中攪拌反應(yīng)，隔絕了空氣將一氧化錳氧化成二氧化錳，同時(shí)水洗可以進(jìn)一步去除電解二氧化錳中夾雜的鈣鎂。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種高純度硫酸錳的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)將100g電解二氧化錳(90％以上)破碎、水洗、烘干后磨粉至200目，40g硫磺磨粉至100目。

(2)將電解二氧化錳粉和硫磺粉按1∶0.4混合均勻放入瓷皿中，將瓷皿放入已升溫至630℃馬弗爐中焙燒25min，生產(chǎn)一氧化錳。

(3)將一氧化錳趁熱從瓷皿中倒入裝有200ml純水的一燒杯中，攪拌均勻30min時(shí)間后過濾，得到一氧化錳濾餅。

(4)另取一燒杯加入200ml純水和60g分析純硫酸，攪拌下緩慢多次加入一氧化錳濾餅調(diào)節(jié)PH值至5.2后停止加入，且得到浸出好的硫酸錳溶液。

(5)將浸出好的硫酸錳溶液過濾，取濾液將其在100℃內(nèi)濃縮結(jié)晶，待濾液快蒸干時(shí)，趁熱過濾得到一水硫酸錳晶體，母液返回下次再次濃縮結(jié)晶。

實(shí)施例2

按照實(shí)施例1所述的制備方法制得高純度硫酸錳，與實(shí)施例1不同的是，步驟(1)中取電解二氧化錳100g、硫磺30g且電解二氧化錳粉和硫磺粉的比例為1∶0.3。

實(shí)施例3

按照實(shí)施例1所述的制備方法制得高純度硫酸錳，與實(shí)施例1不同的是，步驟(1)中取電解二氧化錳100g、硫磺50g且電解二氧化錳粉和硫磺粉的比例為1∶0.5。

上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，因此，依本發(fā)明申請專利范圍所作的修改、等同變化、改進(jìn)等，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。