專利名稱：：一種制備一水合硫酸錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制備一水合硫酸錳的方法.
背景技術(shù)：
：鋰離子汽車動(dòng)力電池所用的MnSO4·H2O原料對(duì)化學(xué)指標(biāo)要求較嚴(yán)格，需要加以精制處理，現(xiàn)有技術(shù)主要是碳酸化精制工藝或氨法精制工藝，這些方法的收率低，分離效率不明顯，成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種制備一水合硫酸錳的方法，該方法利用MnSO4與BaS或SrS的定量反應(yīng)，將Mn轉(zhuǎn)化為MnS，再加入濃硫酸溶解MnS，生成MnSO4溶液，經(jīng)過蒸發(fā)烘干，從而定量回收了MnSO4溶液中的Mn。本發(fā)明的主要貢獻(xiàn)在于反應(yīng)的思路，所用的試劑及工藝設(shè)備均為現(xiàn)有技術(shù)中所常用的，并不是本發(fā)明的關(guān)鍵，因此簡(jiǎn)略描述。該方法主要包括以下步驟1)將硫酸錳配制成溶液，加入等摩爾的BaS或SrS溶液充分反應(yīng)，固液分離，洗滌固相；其中，步驟1)中原料硫酸鋇可以選擇任意的硫酸錳，如申請(qǐng)?zhí)枮?00910179944.9的專利申請(qǐng)中的煙氣脫硫的方法產(chǎn)生的硫酸錳，如申請(qǐng)?zhí)枮?00910157921.8的專利申請(qǐng)中的硫化鍶或硫化鋇與二氧化錳礦反應(yīng)，再與硫酸反應(yīng)所得的硫酸錳，也可以使用市售的硫酸錳；將該硫酸錳配制成一定濃度的溶液，一般選10-450g/L較合適，原因是濃度太大會(huì)造成夾帶損失，濃度太小會(huì)造成后面的蒸發(fā)步驟能耗加大。硫酸錳與硫化鋇或硫化鍶等摩爾反應(yīng)主要是為了使反應(yīng)充分，節(jié)約成本，如果硫化物不足，錳的回收率會(huì)下降，硫化物過量則會(huì)帶來硫化物的損失；待反應(yīng)完成后，固相中主要成分為硫酸鋇和硫化錳，還存在一些雜質(zhì)離子，洗滌固相步驟主要目的在于分離所得固相中的可溶性雜質(zhì)離子，如K+，Na+等。優(yōu)選地，所述步驟1)中洗滌固相步驟利用溫度為50_70°C熱水洗滌，洗滌時(shí)間為1-2小時(shí)，可以洗滌多次。2)在步驟1)固液分離所得的固相中加入去離子水打漿，用濃硫酸溶解該漿料，固液分離；其中，溶液中MnSO4進(jìn)入下步凈化處理程序，而固相則主要為BaSO4,經(jīng)洗滌烘干可得硫酸鋇產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述步驟2)中加入濃硫酸后產(chǎn)生的H2S氣體可以用BaS或SrS溶液吸收處理，生成的Sr(HS)2或Ba(HS)2，可以作為還原性硫化物與MnO2反應(yīng)。3)將步驟2)固液分離所得MnSO4溶液，加入適量過氧化氫，升溫煮沸，調(diào)節(jié)pH為5-6，精密過濾，溶液蒸發(fā)結(jié)晶并烘干獲得MnSO4·H2O產(chǎn)品。其中，在步驟3)中加入過氧化氫是為了除去鐵等雜質(zhì)，另一方面還可以氧化少量的硫化物，同時(shí)不引入其他雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述步驟3)中調(diào)節(jié)pH可以選擇不帶入新的雜質(zhì)的化合物進(jìn)行，例如錳的堿性化合物，Mn(OH)2或MnCO3等。優(yōu)選地，所述步驟3)在加入過氧化氫之前，可以先調(diào)節(jié)pH為1-2，此步仍然優(yōu)選Mn(OH)2或MnCO3進(jìn)行；此次調(diào)節(jié)是為了防止酸度過大時(shí)，加入過氧化氫后，中和時(shí)則需要加入較多的Mn(OH)2或Mn2CO3，這樣帶入的鐵等雜質(zhì)的量就會(huì)增多，從而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。優(yōu)選地，所述步驟3)中精密過濾步驟可以利用直徑為0.24-0.45um的濾膜，通過壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明涉及的主要化學(xué)反應(yīng)包括MnS04+BaS—BaS04+MnSMnS04+SrS—SrS04+MnSMnS+H2S04—MnS04+H2S個(gè)本發(fā)明的主要工藝流程如圖1所示。本發(fā)明通過MnSO4與BaS或SrS的反應(yīng)定量地回收了MnSO4溶液中的Mn，提高了MnSO4精制過程中錳的回收率。本發(fā)明的制備方法工藝收率高，分離效率明顯，成本也比較低。圖1為本發(fā)明的主要工藝流程圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將貴州紅星發(fā)展股份有限公司硫化鋇與二氧化錳礦反應(yīng)，再與硫酸反應(yīng)所得硫酸錳溶液2000mL置于5000mL燒杯中，測(cè)定MnSO4濃度為108.5g/L，加入130g/LBaS溶液1868mL，攪拌反應(yīng)后吸濾分離，濾液棄，濾餅加水打漿，70°C洗滌1小時(shí)，吸濾分離，濾液棄，濾餅先加水打漿，再加入80ml濃硫酸溶解，吸濾分離，先用MnCO3調(diào)節(jié)溶液pH為1，濾液中加入IOml重量百分濃度27.5%工業(yè)級(jí)過氧化氫，升溫煮沸，用MnCO3中和至PH為5，利用直徑為0.24um的壓濾機(jī)精密過濾，澄清液蒸發(fā)，85°C烘干16小時(shí)獲得MnSO4·H2O樣品1#。實(shí)施例2取煙氣脫硫所得MnSO4溶液8000mL，測(cè)定MnSO4濃度為12.4g/L，加入130g/LBaS溶液854mL，攪拌反應(yīng)后吸濾分離，濾液棄，濾餅加水打漿，80°C洗滌1小時(shí)，吸濾分離，濾液棄，濾餅先加水打漿，再加入36.5ml濃硫酸溶解，吸濾分離，濾液中加入IOml重量百分濃度27.5%工業(yè)級(jí)過氧化氫，升溫煮沸，用Mn(OH)2中和至PH為5，利用直徑為0.30um的壓濾機(jī)精密過濾，澄清液蒸發(fā)，85°C烘干16小時(shí)烘干獲得MnSO4·H2O樣品2#。實(shí)施例3將市售MnSO4-H2O配制成濃度450g/L的溶液，取該溶液IOOOmL,加入130g/LBaS溶液3874mL，攪拌反應(yīng)后吸濾分離，濾液棄，濾餅加水打漿，50°C洗滌2小時(shí)，吸濾分離，濾液棄，濾餅先加水打漿，再加入148ml濃硫酸溶解，吸濾分離，先用Mn(OH)2調(diào)節(jié)溶液pH為2，濾液中加入IOml重量百分濃度27.5%工業(yè)級(jí)過氧化氫，升溫煮沸，用Mn(OH)2中和至PH為6，利用直徑為0.48um的壓濾機(jī)精密過濾，澄清液蒸發(fā)，85°C烘干16小時(shí)烘干獲得MnSO4·H2O樣品3#。實(shí)施例4取IOOOmL貴州紅星發(fā)展股份有限公司硫化鍶與二氧化錳礦反應(yīng)，再與硫酸反應(yīng)所得硫酸錳置于5000ml燒杯中，測(cè)定MnSO4濃度為256g/L，加入50g/LSrS4034mL,攪拌反應(yīng)后吸濾分離，濾液棄，濾餅加水打漿，70°C洗滌1.5小時(shí)，吸濾分離，濾液棄，濾餅先加水打漿，再加入94.2ml濃硫酸溶解，吸濾分離，濾液中加入IOml重量百分濃度27.5%工業(yè)級(jí)過氧化氫，升溫煮沸，用MnCO3中和至PH為6，利用直徑為0.48um的壓濾機(jī)精密過濾，澄清液蒸發(fā)，85°C烘干16小時(shí)烘干獲得MnSO4·H2O樣品4#。各實(shí)施例所得樣品的部分成分重量含量如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>重金屬(以Pb未檢出未檢出未檢出未檢出~計(jì))通過上表可以看出，利用本發(fā)明的方法可以生產(chǎn)出純度較高的一水合硫酸錳，各種金屬雜質(zhì)的含量顯著降低。權(quán)利要求一種制備一水合硫酸錳的方法，包括步驟1)將硫酸錳配制成溶液，加入等摩爾的BaS或SrS溶液充分反應(yīng)，固液分離，洗滌固相；2)在步驟1)固液分離所得的固相中加入去離子水打漿，用濃硫酸溶解該漿料，固液分離；3)將步驟2)固液分離所得MnSO4溶液，加入適量過氧化氫，升溫煮沸，調(diào)節(jié)pH為5-6，精密過濾，溶液蒸發(fā)結(jié)晶并烘干獲得MnSO4·H2O產(chǎn)品。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中硫酸錳溶液的濃度為10-450g/Lo3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中洗滌固相步驟利用溫度為50-70°C熱水洗滌。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中洗滌固相步驟的洗滌時(shí)間為1-2小時(shí)。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中加入濃硫酸后產(chǎn)生的H2S氣體利用BaS或SrS吸收回收。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中在加入過氧化氫之前，先調(diào)節(jié)pH為1-2。7.如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中調(diào)節(jié)pH利用Mn(OH)2或MnCO3進(jìn)行。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中精密過濾步驟利用直徑為0.24-0.45um的濾膜進(jìn)行。全文摘要本發(fā)明涉及一種制備一水合硫酸錳的方法，包括步驟將硫酸錳配制成溶液，加入等摩爾的BaS或SrS溶液充分反應(yīng)，固液分離，洗滌固相；在固液分離所得的固相中加入去離子水打漿，用濃硫酸溶解該漿料，固液分離；將固液分離所得MnSO4溶液，加入適量過氧化氫，升溫煮沸，調(diào)節(jié)pH為5-6，精密過濾，溶液蒸發(fā)結(jié)晶并烘干獲得MnSO4·H2O產(chǎn)品。本發(fā)明通過MnSO4與BaS或SrS的反應(yīng)定量地回收了MnSO4溶液中的Mn，提高了MnSO4精制過程中錳的回收率。本發(fā)明的制備方法工藝收率高，分離效率明顯，成本也比較低。文檔編號(hào)C01G45/10GK101798119SQ20101013580公開日2010年8月11日申請(qǐng)日期2010年3月29日優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日發(fā)明者華東,姜志光申請(qǐng)人:貴州紅星發(fā)展股份有限公司;北京萬坤嘉宏科技發(fā)展有限公司