一种硫酸镍钴锰溶液除锌的方法技术

技术编号:10604856 阅读:137 留言:0更新日期:2014-11-05 16:23
本发明专利技术公开了一种硫酸镍钴锰溶液除锌的方法,包括以下工艺流程:A.调节pH:往硫酸镍钴锰混合溶液中加入碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙固体调节溶液的pH至3-7,硫酸镍钴锰溶液为xNiSO4·yCoSO4·zMnSO4,在硫酸镍钴锰溶液中Ni2+:10g/L-110g/L,Co2+:1g/L-50g/L,Mn2+:1g/L-30g/L,Zn2+:0-2g/L;B.沉淀反应:向所述A步骤中调节pH至3-7的混合溶液中加入D50为2μm-50μm,含水量为30%-70%的硫化锰粉末,含水量为质量百分比,硫化锰粉末的加入速度为1kg/h-100kg/h,硫化锰粉末的加入量为混合溶液中Zn2+物质的量的6~12倍,搅拌反应0.5-2小时,控制反应温度为10-50℃,压滤得到Zn2+≤0.01g/L的混合溶液。本发明专利技术的硫酸镍钴锰溶液除锌的方法工艺简单、生产成本低、投资设备少、工序少,可切实有效去除锌。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,包括以下工艺流程:A.调节pH:往硫酸镍钴锰混合溶液中加入碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙固体调节溶液的pH至3-7,硫酸镍钴锰溶液为xNiSO4·yCoSO4·zMnSO4,在硫酸镍钴锰溶液中Ni2+:10g/L-110g/L,Co2+:1g/L-50g/L,Mn2+:1g/L-30g/L,Zn2+:0-2g/L;B.沉淀反应:向所述A步骤中调节pH至3-7的混合溶液中加入D50为2μm-50μm,含水量为30%-70%的硫化锰粉末,含水量为质量百分比,硫化锰粉末的加入速度为1kg/h-100kg/h,硫化锰粉末的加入量为混合溶液中Zn2+物质的量的6~12倍,搅拌反应0.5-2小时,控制反应温度为10-50℃,压滤得到Zn2+≤0.01g/L的混合溶液。本专利技术的硫酸镍钴锰溶液除锌的方法工艺简单、生产成本低、投资设备少、工序少,可切实有效去除锌。【专利说明】一种硫酸镜钴猛溶液除锌的方法
本专利技术涉及一种溶液除锌的方法,特别是涉及。
技术介绍
由于镍钴锰三元材料锂电池具有比容量高、安全性好、循环稳定性好等优点,已广泛应用于笔记本电脑、数码设备、电动自行车、移动通讯、电动工具等领域。镍钴锰三元材料前驱体分为碳酸盐型和氢氧化物型,工业上采用化学共沉淀法制备,制备工艺的关键是得到纯度高的镍钴锰可溶性溶液,除镍钴锰元素外,要求其它元素含量非常低,否则影响材料性能。镍钴锰混合溶液除锌是工艺的难点也是关键点,传统工艺采用硫化氢法除锌,由于硫化氢为剧毒物质,除杂工艺较复杂,工艺设备要求高,环保处理成本大,且需增加在线硫化氢气体监测设备,增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中的不足而完成的,本专利技术的目的是提供一种工艺简单、生产成本低、投资设备少、工序少,可切实有效去除锌且环保的硫酸镍钴锰溶液除锌的方法。 本专利技术的,包括以下工艺流程: A、调节pH:往硫酸镍钴锰混合溶液中加入碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙固体调节溶液的pH至3-7,硫酸镍钴锰溶液为XNiSO4 *yCoS04.ZMnSO4,在硫酸镍钴锰溶液中Ni2+:10g/L-110g/L, Co2+:lg/L-50g/L, Mn2+:lg/L_30g/L,Zn2+:0_2g/L ; B、沉淀反应:向所述A步骤中调节pH至3-7的混合溶液中加入D50为 2μ m-50 μ m,含水量为30 % -70 %的硫化锰粉末,含水量为质量百分比,硫化锰粉末的加入速度为lkg/h-100kg/h,硫化锰粉末的加入量为混合溶液中Zn2+物质的量的6~12倍,搅拌反应0.5-2小时,控制反应温度为10-50°C,压滤得到Zn2+ ( 0.01g/L的混合溶液。 本专利技术的还可以是: 所述步骤B中的硫化锰为新鲜的硫化锰粉末,其制备方法为:硫酸锰溶液与硫化钠溶液反应,过滤洗涤后,压滤制得新鲜的硫化锰粉末。 本专利技术的,由于采用上述步骤,相对于现有技术而言,其具有的优点是采用硫化锰代替传统工艺中的硫化氢除锌,避免采用剧毒物质,可以在敞开体系下进行反应,对设备的材料要求低,且引入的Mn2+为产品的主要组成元素之一,因此不会影响产品的质量。而且工艺简单实用、生产成本低、设备投资少且环保。此方法是除锌方法的创新,并由此方法制得的产品符合国家标准HG/T 2824-2009。 【具体实施方式】 下面对本专利技术的进一步详细说明。 本专利技术的,包括以下工艺流程: 包括以下工艺流程: A、调节pH:往硫酸镍钴锰混合溶液中加入碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙固体调节溶液的pH至3-7,硫酸镍钴锰溶液为XNiSO4 *yCoS04.ZMnSO4,在硫酸镍钴锰溶液中Ni2+:10g/L-110g/L, Co2+:lg/L-50g/L, Mn2+:lg/L_30g/L,Zn2+:0_2g/L ; B、沉淀反应:向所述A步骤中调节pH至3-7的混合溶液中加入D50为 2μ m-50 μ m,含水量为30 % -70 %的硫化锰粉末,含水量为质量百分比,硫化锰粉末的加入速度为lkg/h-100kg/h,硫化锰粉末的加入量为混合溶液中Zn2+物质的量的6~12倍,搅拌反应0.5-2小时,控制反应温度为10-50°C,压滤得到Zn2+ ( 0.01g/L的混合溶液。 具体分析: 所述步骤A的作用是当硫酸镍钴锰混合溶液中pH > 3时,产生的硫化氢极少,不会对人体有害。当硫酸镍钴锰混合溶液中PH ( 7时,金属离子不会形成氢氧化物沉淀。 所述步骤B的离子反应方程式为:MnS+Zn2+ = ZnS+Mn2+ 由于采用上述步骤,相对于现有技术而言,其具有的优点是采用硫化锰代替传统工艺中的硫化氢除锌,避免采用剧毒物质,可以在敞开体系下进行反应,对设备的材料要求低,且引入的Mn2+为产品的主要组成元素之一,因此不会影响产品的质量。而且工艺简单实用、生产成本低、设备投资少且环保。 本专利技术的,进一步优选的技术方案为所述步骤B中的硫化锰为新鲜的硫化锰粉末,其制备方法为:硫酸锰溶液与硫化钠溶液反应,过滤洗涤后,压滤制得新鲜的硫化锰粉末。由于硫化锰在有氧气与水的环境下会分解成四氧化三锰与硫化氢,其反应方程式为:6MnS+02+6H20 = 2Mn304+6H2S。由于包装过程中难免接触氧气,放置较长时间表面的硫化锰分解产生了四氧化三锰致使有部分硫损失,从而致使硫化锰用量增加,增加除锌成本,但新鲜的硫化锰不存在此情况。 实施例1: 往反应釜中加入3000L硫酸镍钴锰混合溶(XNiSO4.yCoS04.ZMnSO4,其中,Ni2+:50g/L,Co2+:10g/L, Mn2+:30g/L, Zn2+:lg/L),加入碳酸钙调节溶液的pH至3,往混合溶液中加入99.79kg含水60% (质量百分比)的新鲜硫化锰粉末,加入速度为66.52kg/h,搅拌反应1.5h,控制反应温度为30°C,压滤后得到锌含量低的混合溶液,经分析,溶液中的Zn2+的浓度为:Zn:0.002g/L。 硫化锰粉末制备过程如下:将674L1.5mol/L的硫化钠加入到1000Llmol/L的硫酸锰溶液中,加入速度为674L/h,控制温度30°C,压滤。再用1000L纯水淋洗,得含水60%新鲜硫化猛210kg。 实施例2: 往反应釜中加入5000L硫酸镍钴锰混合溶(XNiSO4.yCoS04.ZMnSO4, Ni2+:100g/L,Co2+:50g/L, Mn2+:15g/L, Zn2+:0.5g/L),加入氢氧化钙调节溶液的pH至5,往混合溶液中加入133.05kg含水70% (质量百分比)的新鲜硫化锰粉末,加入速度为133.05kg/h,搅拌反应lh,控制反应温度为20°C,压滤后得到锌含量低的混合溶液,经分析,溶液中的Zn2+的浓度为:Zn:0.003g/L。 硫化锰粉末制备过程如下:将1011L1.0moI/L的硫化钠加入到834L1.2mol/L的硫酸锰溶液中,加入速度为506L/h,控制温度25°C,压滤。再用1100L纯水淋洗,得含水70%新鲜硫化猛280kg。 实施例3: 往反应釜中加入8000L硫酸镍钴锰混合溶(XNiSO4.yCoS本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种硫酸镍钴锰溶液除锌的方法,其特征在于:包括以下工艺流程:A、调节pH:往硫酸镍钴锰混合溶液中加入碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙固体调节溶液的pH至3‑7,硫酸镍钴锰溶液为xNiSO4·yCoSO4·zMnSO4,在硫酸镍钴锰溶液中Ni2+:10g/L‑110g/L,Co2+:1g/L‑50g/L,Mn2+:1g/L‑30g/L,Zn2+:0‑2g/L;B、沉淀反应:向所述A步骤中调节pH至3‑7的混合溶液中加入D50为2μm‑50μm,含水量为30%‑70%的硫化锰粉末,含水量为质量百分比,硫化锰粉末的加入速度为1kg/h‑100kg/h,硫化锰粉末的加入量为混合溶液中Zn2+物质的量的6~12倍,搅拌反应0.5‑2小时,控制反应温度为10‑50℃,压滤得到Zn2+≤0.01g/L的混合溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李良彬马木林黄小强曾宪勤李鹏俊陈超
申请(专利权)人:江西赣锋锂业股份有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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