【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及濕法冶金，特別是涉及一種電池級硫酸錳的制備方法。
技術介紹
1、硫酸錳是錳系化合物的典型代表，可以用于生產金屬錳、其它錳鹽和錳氧化物，廣泛應用于能源、醫藥、化肥、飼料、食品、造紙、催化劑等行業。電池級硫酸錳主要用于制備鋰電池正極材料的前驅體，正極材料中的錳元素可以提高電池材料的安全性和穩定性，并替代材料中部分鈷用量，降低成本。在工業領域，硫酸錳主要通過錳礦石的冶煉與加工得到。
2、錳礦石的濕法冶煉工藝主要包括兩礦一步酸浸法、硫酸亞鐵還原浸出法、直接還原法以及二氧化硫浸出法。其中，兩礦一步酸浸法存在還原率和浸出率較低、渣量大等問題，影響了錳的回收率，并且反應溫度要求在95℃以上，蒸汽生成量較大，不利于生產操作；硫酸亞鐵還原浸出法由于浸出液中含鐵量較高，采用氫氧化鐵中和沉淀法除鐵將產生大量的膠體沉淀，造成過濾困難和錳的吸附損失；直接還原法不僅耗酸量較大，而且對設備的耐腐蝕性要求高。
3、而傳統的二氧化硫浸出法采用全還原浸出的方式，使二氧化硫氣體與錳礦粉漿液反應生成硫酸錳，反應速率快。但是，大量的鐵也被還原到浸出液中，需要先氧化再通過中和沉淀法去除，并且浸出液呈酸性，給鐵的中和沉淀去除帶來了巨大的困難，導致工藝流程復雜，同時全還原浸出還存在二氧化硫利用率低等問題，增加了原料成本。
技術實現思路
1、基于此，有必要針對上述問題，提供一種電池級硫酸錳的制備方法；所述制備方法對含錳物料實現選擇性浸出，縮短了工藝流程，并且提高了二氧化硫的利用率，降低了生產成
2、一種電池級硫酸錳的制備方法，包括如下步驟：
3、提供含錳物料，先去除所述含錳物料中的水溶性雜質，再與水混合漿化，得到漿化物料；
4、向所述漿化物料中通入二氧化硫氣體進行還原浸出反應，同時監測反應過程中的電位，當電位從最高值開始下降且下降值達到150mv-270mv時，停止通入二氧化硫氣體，得到還原浸出液；
5、將所述還原浸出液進行硫化除雜，得到硫酸錳清液；
6、將所述硫酸錳清液進行深度氧化，得到硫酸錳凈化液；
7、將所述硫酸錳凈化液進行至少一次蒸發結晶，得到電池級硫酸錳。
8、在其中一個實施例中，所述下降值達到150mv-250mv時，停止通入二氧化硫氣體。
9、在其中一個實施例中，所述含錳物料滿足以下至少一個條件：
10、(1)所述含錳物料中錳的質量分數至少為45％；
11、(2)所述含錳物料中錳的化學存在形式主要包括二氧化錳。
12、在其中一個實施例中，所述含錳物料包括錳礦石粉料、錳渣中的至少一種。
13、在其中一個實施例中，所述漿化物料的液固比為3:1-5:1。
14、在其中一個實施例中，所述還原浸出液中鐵的濃度為0.05g/l以下。
15、在其中一個實施例中，所述還原浸出反應的步驟中，滿足以下至少一個條件：
16、(1)所述二氧化硫氣體的流量為1l/min-2l/min；
17、(2)所述還原浸出反應的溫度為50℃-65℃；
18、(3)所述還原浸出反應的時間為2h-5h。
19、在其中一個實施例中，所述硫化除雜的步驟包括：將所述還原浸出液與硫化錳混合進行硫化反應，反應完成后過濾得到硫酸錳清液和硫化除雜渣。
20、在其中一個實施例中，所述硫化除雜的步驟中，滿足以下至少一個條件：
21、(1)所述硫化除雜過程中ph值為4.0-5.0；
22、(2)所述硫化除雜的反應溫度為60℃-85℃。
23、在其中一個實施例中，所述深度氧化的步驟包括：將所述硫酸錳清液與雙氧水混合進行氧化反應，反應完成后靜置、過濾得到硫酸錳凈化液和氧化渣。
24、在其中一個實施例中，所述蒸發結晶的過程中還產生蒸發母液，將所述蒸發母液用于制備硫化錳，所述硫化錳循環用于所述硫化除雜步驟中。
25、在其中一個實施例中，所述蒸發結晶的次數為2次以上。
26、本專利技術所述的制備方法，利用氧化還原體系的電位值精確判斷反應體系的氧化性與還原性，隨著通入二氧化硫的不斷增加，mn2+從含錳物料中浸出，體系的氧化性增強，此時反應體系的電位持續上升并達到最高電位值；同時，隨著還原浸出反應的進行，由于大量的二氧化硫溶于水產生亞硫酸氫根離子(hso3-)、亞硫酸根離子(so32-)等還原性物質，體系的還原性增強，使反應體系的電位開始下降。進而，當電位從最高值開始下降且下降值達到150mv-270mv時，由于電位值較高，未達到fe2+的還原電位，不僅有效抑制了鐵浸出，而且能夠確保含錳物料中大部分錳被充分浸出，從而通過后續簡單的硫化除雜、深度氧化以及蒸發結晶，即可制備得到電池級硫酸錳。
27、因此，相比于傳統的二氧化硫浸出法，本專利技術所述的制備方法不僅減輕了后續除鐵的壓力，簡化了工藝流程，節省了能源消耗、設備投資和場地，而且可以提高二氧化硫的利用率，并減少后續深度氧化步驟中所需氧化劑的用量，從而顯著降低整體的生產成本。
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1.一種電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述下降值達到150mV-250mV時，停止通入二氧化硫氣體。
3.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述含錳物料滿足以下至少一個條件：
4.根據權利要求1或3所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述含錳物料包括錳礦石粉料、錳渣中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述漿化物料的液固比為3:1-5:1。
6.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述還原浸出液中鐵的濃度為0.05g/L以下。
7.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述還原浸出反應的步驟中，滿足以下至少一個條件：
8.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述硫化除雜的步驟包括：將所述還原浸出液與硫化錳混合進行硫化反應，反應完成后過濾得到硫酸錳清液和硫化除雜渣。
9.根
10.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述深度氧化的步驟包括：將所述硫酸錳清液與雙氧水混合進行氧化反應，反應完成后靜置、過濾得到硫酸錳凈化液和氧化渣。
11.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述蒸發結晶的過程中還產生蒸發母液，將所述蒸發母液用于制備硫化錳，所述硫化錳循環用于所述硫化除雜步驟中。
12.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述蒸發結晶的次數為2次以上。
...【技術特征摘要】
1.一種電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述下降值達到150mv-250mv時，停止通入二氧化硫氣體。
3.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述含錳物料滿足以下至少一個條件：
4.根據權利要求1或3所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述含錳物料包括錳礦石粉料、錳渣中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述漿化物料的液固比為3:1-5:1。
6.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述還原浸出液中鐵的濃度為0.05g/l以下。
7.根據權利要求1所述的電池級硫酸錳的制備方法，其特征在于，所述還原浸出反應的步驟中，滿足以下至少一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂曉柳，余坦納，李松，張蓓，
申請(專利權)人：衢州華友鈷新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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