本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池級(jí)硫酸錳的制備方法。

背景技術(shù)：

目前電池級(jí)硫酸錳的生產(chǎn)方法主要為化學(xué)凈化法和萃取法，現(xiàn)在化學(xué)法涉及除鈣、鎂工序，存在能耗大和引入腐蝕性強(qiáng)的氟離子，對(duì)設(shè)備影響較大。萃取法一般用P204進(jìn)行全萃，萃取之前也需進(jìn)行化學(xué)凈化除鈣、鎂，也存在能耗大和引入腐蝕性強(qiáng)的氟離子，對(duì)設(shè)備影響較大的技術(shù)問(wèn)題，且生產(chǎn)的電池級(jí)硫酸錳含氟較高，降低了產(chǎn)品質(zhì)量。

因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決這一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種電池級(jí)硫酸錳的制備方法，能夠克服傳統(tǒng)方法的工序多，能耗高及引進(jìn)腐蝕性較高的氟離子對(duì)設(shè)備的腐蝕等技術(shù)問(wèn)題，降低了對(duì)設(shè)備的要求，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種電池級(jí)硫酸錳的制備方法，其特征是包括如下步驟,且以下步驟順次進(jìn)行：

步驟一、用硫酸錳溶液作為萃取前液，調(diào)整萃取前液的pH值為1.0～3.0，其中萃取前液中元素含量為：Ni：0.005g/L～0.04g/L，Mn：100g/L～130g/L，Zn：0.1g/L～0.6g/L，Cu:0.66g/L～4g/L，Ca:0.1g/L～0.5g/L，Mg:0.01g/L～0.001g/L；

步驟二、向體積濃度為10％～30％的辛癸酸中加入400g/L的氫氧化鈉進(jìn)行皂化，皂化率控制在40％～60％；

步驟三、將萃取前液和皂化后的辛癸酸泵入萃取箱內(nèi)進(jìn)行混合萃取，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為5:1～10:1，開(kāi)啟攪拌槳，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在100轉(zhuǎn)/分鐘～300轉(zhuǎn)/分鐘；

步驟四、萃取完畢后，向所述萃取箱中泵入20g/L硫酸與萃取有機(jī)相接觸進(jìn)行萃取反應(yīng)，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在100轉(zhuǎn)/分鐘～300轉(zhuǎn)/分鐘，萃取溫度控制在30℃～50℃，萃取相比控制在10:1～30：1，洗滌終點(diǎn)pH值控制在3.0～4.0，將共萃到有機(jī)相中的鈣、鎂及鎳雜質(zhì)洗到萃余液中；

步驟五、將含有錳離子的萃取有機(jī)相經(jīng)200g/L的硫酸進(jìn)行反萃，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為6：1～10：1，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在100轉(zhuǎn)/分鐘～300轉(zhuǎn)/分鐘,萃取終點(diǎn)pH值控制在4.0～6.0，得到硫酸錳溶液，其中硫酸錳溶液包含雜質(zhì)的組分及含量為Ca≤0.01g/L，Mg≤0.001g/L，Cu≤0.01g/L，Zn≤0.01g/L，Ni≤0.01g/L；

步驟六、通過(guò)步驟一到步驟五得到的硫酸錳溶液經(jīng)過(guò)超聲波破乳除油及活性炭吸附除油，硫酸錳溶液含油控制在1ppm～5ppm，除油后的硫酸錳液體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、離心、干燥及包裝得到電池級(jí)硫酸錳。

優(yōu)選的，所述步驟三中萃取相比為5：1。

優(yōu)選的，所述步驟五中萃取相比為7：1。

通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明可以帶來(lái)如下有益效果：本發(fā)明提出了一種電池級(jí)硫酸錳的制備方法，將含雜質(zhì)硫酸錳溶液與萃取劑辛癸酸在一定溫度下和一定攪拌轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行逆流萃取，整個(gè)工藝過(guò)程沒(méi)有化學(xué)凈化和化學(xué)除鈣、鎂過(guò)程，節(jié)省了能源和輔助材料，并且不引入氟等陰離子，降低了對(duì)設(shè)備的要求，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明一種電池級(jí)硫酸錳的制備方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出了將含雜質(zhì)硫酸錳溶液與萃取劑辛癸酸在一定溫度下和一定攪拌轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行逆流萃取，用含雜硫酸錳生產(chǎn)電池級(jí)硫酸錳的新方法，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但實(shí)施例不限制本發(fā)明，且發(fā)明中未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例1

步驟一、選取萃取前液

用硫酸錳溶液作為萃取前液，調(diào)整萃取前液的pH值為1.5，其中萃取前液中元素含量為：Ni：0.01g/L，Mn：113g/L，Zn：0.3g/L，Cu:0.66g/L，Ca:0.39g/L，Mg:0.005g/L；

步驟二、萃取劑辛癸酸皂化

辛癸酸向體積濃度為30％的辛癸酸中加入400g/L的氫氧化鈉進(jìn)行皂化，皂化率控制在54％；

步驟三、萃取

用泵將萃取前液和皂化后的辛癸酸泵入萃取箱內(nèi)混合，發(fā)生萃取反應(yīng)，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為5:1，開(kāi)啟攪拌槳，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在260轉(zhuǎn)/分鐘；

步驟四、洗滌

萃取完畢后，向所述萃取箱中泵入20g/L硫酸與萃取有機(jī)相接觸進(jìn)行萃取反應(yīng)，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在260轉(zhuǎn)/分鐘，萃取溫度控制在30℃～50℃，萃取相比控制在20：1，洗滌終點(diǎn)pH值控制在3.0～4.0，將共萃到有機(jī)相中的鈣、鎂及鎳雜質(zhì)洗到萃余液中，達(dá)到降低有機(jī)相中鈣、鎂及鎳三種雜質(zhì)的濃度，以保證硫酸錳溶液達(dá)標(biāo)；

步驟五、反萃

錳被萃到有機(jī)相中，通過(guò)200g/L的硫酸將萃到有機(jī)相中的錳轉(zhuǎn)化成硫酸錳而進(jìn)入到無(wú)機(jī)相中，生產(chǎn)純凈硫酸錳溶液，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為6.6：1，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在260轉(zhuǎn)/分鐘,萃取終點(diǎn)pH值控制在5.1，得到硫酸錳溶液，硫酸錳溶液中各元素含量為：Ni:0.0086g/L，Mn:120g/LZn:0.0018g/L，Cu:0.001g/L，Ca:0.025g/L，Mg:0.0005g/L；

步驟六、通過(guò)步驟一到步驟五得到的硫酸錳溶液經(jīng)過(guò)超聲波破乳除油及活性炭吸附除油，硫酸錳溶液含油控制在1ppm～5ppm，除油后的硫酸錳液體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、離心、干燥及包裝得到電池級(jí)硫酸錳。

實(shí)施例2

步驟一、選取萃取前液

用硫酸錳溶液作為萃取前液，調(diào)整萃取前液的pH值為1.72，其中萃取前液中元素含量為：Ni：0.03g/L，Mn：120g/L，Zn：0.55g/L，Cu:2.5g/L，Ca:0.44g/L，Mg:0.008g/L；

步驟二、萃取劑辛癸酸皂化

向體積濃度為10％的辛癸酸中加入400g/L的氫氧化鈉進(jìn)行皂化，皂化率控制在45％；

步驟三、萃取

將萃取前液和皂化后的辛癸酸泵入萃取箱內(nèi)進(jìn)行混合萃取，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為5.5:1，開(kāi)啟攪拌槳，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在100轉(zhuǎn)/分鐘；

步驟四、洗滌

萃取完畢后，向所述萃取箱中泵入20g/L硫酸與萃取有機(jī)相接觸進(jìn)行萃取反應(yīng)，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在100轉(zhuǎn)/分鐘，萃取溫度控制在30℃～50℃，萃取相比控制在14：1，洗滌終點(diǎn)pH值控制在3.0～4.0，將共萃到有機(jī)相中的鈣、鎂及鎳雜質(zhì)洗到萃余液中，達(dá)到降低有機(jī)相中鈣、鎂及鎳三種雜質(zhì)的濃度，以保證硫酸錳溶液達(dá)標(biāo)；

步驟五、反萃

錳被萃到有機(jī)相中，通過(guò)200g/L的硫酸將萃到有機(jī)相中的錳轉(zhuǎn)化成硫酸錳而進(jìn)入到無(wú)機(jī)相中，生產(chǎn)純凈硫酸錳溶液，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為9：1，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在100轉(zhuǎn)/分鐘,萃取終點(diǎn)pH值控制在5.36，得到硫酸錳溶液，硫酸錳溶液中各元素含量為：Ni:0.0075g/L，Mn:104g/LZn:0.0011g/L，Cu:0.0006g/L，Ca:0.019g/L，Mg:0.0003g/L；

步驟六、通過(guò)步驟一到步驟五得到的硫酸錳溶液經(jīng)過(guò)超聲波破乳除油及活性炭吸附除油，硫酸錳溶液含油控制在1ppm～5ppm，除油后的硫酸錳液體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、離心、干燥及包裝得到電池級(jí)硫酸錳。

實(shí)施例3

步驟一、選取萃取前液

用硫酸錳溶液作為萃取前液，調(diào)整萃取前液的pH值為1.0，其中萃取前液中元素含量為：Ni:0.04g/L，Mn:115g/L，Zn:0.38g/L，Cu:3.0g/L，Ca:0.38g/L，Mg:0.008g/L；

步驟二、萃取劑辛癸酸皂化

向體積濃度為20％的辛癸酸中加入400g/L的氫氧化鈉進(jìn)行皂化，皂化率控制在50％；

步驟三、萃取

將萃取前液和皂化后的辛癸酸泵入萃取箱內(nèi)進(jìn)行混合萃取，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為6:1，開(kāi)啟攪拌槳，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在300轉(zhuǎn)/分鐘；

步驟四、萃取有機(jī)的洗滌

萃取完畢后，向所述萃取箱中泵入20g/L硫酸與萃取有機(jī)相接觸進(jìn)行萃取反應(yīng)，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在300轉(zhuǎn)/分鐘，萃取溫度控制在30℃～50℃，萃取相比控制在18：1，洗滌終點(diǎn)pH值控制在3.0～4.0，將共萃到有機(jī)相中的鈣、鎂及鎳雜質(zhì)洗到萃余液中，達(dá)到降低有機(jī)相中鈣、鎂及鎳三種雜質(zhì)的濃度，以保證硫酸錳溶液達(dá)標(biāo)；

步驟五、萃取有機(jī)的反萃

錳被萃到有機(jī)相中，通過(guò)200g/L的硫酸將萃到有機(jī)相中的錳轉(zhuǎn)化成硫酸錳而進(jìn)入到無(wú)機(jī)相中，生產(chǎn)純凈硫酸錳溶液，萃取溫度為30℃～50℃，萃取相比為8：1，攪拌槳轉(zhuǎn)速控制在300轉(zhuǎn)/分鐘,萃取終點(diǎn)pH值控制在5.26，得到硫酸錳溶液，硫酸錳溶液中各元素含量為：Ni:0.006g/L，Mn:108g/L Zn:0.0015g/L，Cu:0.0015g/L，Ca:0.0063g/L，Mg:0.0004g/L；

步驟六、通過(guò)步驟一到步驟五得到的硫酸錳溶液經(jīng)過(guò)超聲波破乳除油及活性炭吸附除油，硫酸錳溶液含油控制在1ppm～5ppm，除油后的硫酸錳液體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、離心、干燥及包裝得到電池級(jí)硫酸錳。

本發(fā)明提供一種電池級(jí)硫酸錳的制備方法，能夠克服傳統(tǒng)方法的工序多，能耗高及引進(jìn)腐蝕性較高的氟離子對(duì)設(shè)備的腐蝕，降低了對(duì)設(shè)備的要求，產(chǎn)品質(zhì)量高。本發(fā)明的技術(shù)方案較現(xiàn)有技術(shù)具有更廣范的應(yīng)用前景。