一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺，整个过程中仅仅引入锰离子，不会对溶液体系造成二次污染，有利于制取高纯度的硫酸锰，且不会提升后续处理的复杂程度，有利于降低纯化成本；本发明专利技术还通过循环分离装置对沉淀反应中生成的固相沉淀物进行在线分离，从而降低溶液体系中的反应物浓度，促进沉淀反应的进行，一方面提升沉淀效率，另一方面使沉淀反应进行得更加彻底，有利于对溶液体系中杂质离子的清除。体系中杂质离子的清除。体系中杂质离子的清除。

【技术实现步骤摘要】
一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺


[0001]本专利技术属于湿法冶金金属领域，具体的，涉及一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺。

技术介绍

[0002]随着锂电池行业的发展，三元锂电池所需的电池级硫酸锰的需求大幅上涨，钴原料中含有较高比例的锰，因此在钴的生产纯化后，利用其反应副产物能够对锰进行提纯利用，提升生产效益，提升资源的利用效率；
[0003]在钴原料的加工过程中会产生一种富含铜锰的液相副产物，通过对该液相副产物中的锰进行提取纯化从而得到电池级硫酸锰，能够充分利用现有资源，并提升生产效益，因此这种富含铜锰的液相副产物具有良好的经济价值，现有技术中对该液相副产物的处理方法是对其中的钙离子、锌离子以及铜离子等主要成分进行一一沉淀处理，从而得到较为纯净的含有大量锰离子的液相组分，再通过对锰离子进行富集回收纯化，得到符合要求的电池级硫酸锰，但是其存在的问题是一般所得富锰溶液体系中含有的杂质离子较多，沉淀不完全，导致后续的锰处理纯化难度较大，成本较高，为了解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺，解决现有技术中富锰溶液体系中杂质离子多，沉淀不完全，导致后续处理成本较高的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺，包括如下步骤；
[0007]S1、对钴原料加工过程中产生的液相中的铜离子、钙离子以及重金属离子进行沉淀去除，得到富锰溶液；
[0008]在铜离子、钙离子以及重金属离子在沉淀过程中，通过循环分离装置对固相与液相进行在线分离，在溶液体系中游离的待除去的离子浓度降低至预设值时，循环分离装置停止工作，对溶液体系进行固液分离；
[0009]S2、向溶液体系中滴加浓硫酸，其中浓硫酸用量为溶液体系中锰离子摩尔量的0.95
‑
1.95倍，浓硫酸滴加完毕后，维持反应温度为90
‑
95℃，搅拌反应1
‑
2.5h，对得到的硫酸锰进行结晶纯化，得到电池级硫酸锰。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，铜离子的去除方法为：将液相加热至55
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65℃，然后向其中加入碳酸锰，碳酸锰的用量为溶液体系中游离氢离子摩尔量的0.3
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0.5，加入碳酸锰和/或碳酸锌的过程中保持溶液体系的pH值为2.5
‑
3.5。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，钙离子的去除方法为：向去除铜离子的25
‑
35℃的溶液体系中加入硫酸锰，搅拌混合溶解。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，待钙离子与铜离子去除完成后，将溶液体系加热至80
‑
90℃，然后向其中加入硫化锰。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述循环分离装置包括反应釜，反应釜的底部连接有循环管的一端，循环管的另一端连接反应釜的顶部，循环管上连接有过滤管，过滤管的进液端设置有阀门；
[0014]所述过滤管包括上传导管与下传导管，其中上传导管与下传导管之间设置有过滤网筛，过滤网筛包括网筛部与网筛部边缘设置的密封圈，密封圈的大小与位置对应上传导管与下传导管对接处的管径设置；
[0015]过滤网筛上密封圈的一处与上传导管的侧壁铰接，过滤网筛能够围绕铰接点旋转运动；
[0016]下传导管能够在竖直方向上受驱动往复运动。
[0017]作为本专利技术的进一步方案，循环管连接有两个并列设置的过滤管，两个过滤管采用一过滤一除渣的方式交替工作。
[0018]作为本专利技术的进一步方案，过滤网筛与铰接连接装置连接，铰接连接装置固定安装在上传导管的侧壁上；
[0019]所述铰接连接装置包括固定安装在上传导管管壁上的定位装置与滑动安装在定位装置内的连接件；
[0020]连接件远离定位装置的一端上转动安装有铰接连接杆的一端，铰接连接杆的另一端与密封圈固定连接，连接件上设置有驱动电机驱动过滤网筛转动。
[0021]作为本专利技术的进一步方案，所述下传导管包括抬升基板，抬升基板上固定安装有管道结构，管道结构贯穿抬升基板且管道结构的外壁与抬升基板固定连接，管道结构的一部分处于抬升基板上方用于与上传导管对接，管道结构的另一部分处于抬升基板的下方用于与软管连接，抬升基板通过抬升驱动气缸驱动在竖直方向上往复运动。
[0022]作为本专利技术的进一步方案，循环分离装置还包括设置在下传导管一侧的挡板，挡板水平设置，挡板受旋转电机驱动在水平方向上转动，在下传导管下移后，挡板转动至下传导管上方对其管口进行遮挡。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024](1)本专利技术通过在溶液体系中引入碳酸锰除去铜离子，引入硫酸锰除去溶液体系中的钙离子，通过引入硫化锰除去溶液体系中剩余的微量重金属离子，整个过程中仅仅引入锰离子，不会对溶液体系造成二次污染，有利于制取高纯度的硫酸锰，且不会提升后续处理的复杂程度，有利于降低纯化成本；
[0025](2)本专利技术通过循环分离装置对沉淀反应中生成的固相沉淀物进行在线分离，从而降低溶液体系中的反应物浓度，促进沉淀反应的进行，一方面提升沉淀效率，另一方面使沉淀反应进行的更加彻底，有利于对溶液体系中杂质离子的清除；
[0026](3)循环分离装置通过自动对通过管道的溶液体系进行过滤，并及时对过滤生成的沉淀杂质进行转移，从而实现在线连续的过滤处理，且不会影响沉淀反应的正常进行。
附图说明
[0027]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0028]图1是本专利技术循环分离装置的结构示意图；
[0029]图2是本专利技术过滤管的结构示意图；
[0030]图3是本专利技术下传导管的结构示意图；
[0031]图4是本专利技术铰接连接装置的结构示意图。
[0032]图中：1、反应釜；2、过滤管；11、循环管；21、上传导管；22、下传导管；23、过滤网筛；24、铰接连接装置；25、挡板；221、管道结构；223、抬升基板；224、抬升驱动气缸；231、网筛部；232、密封圈；241、定位装置；242、连接件；243、限位凸起；244、限位滑槽；245、铰接连接杆；246、驱动电机；247、传动齿轮；248、缓冲弹簧；251、旋转电机。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺，包括如下步骤；
[0035]S1、对钴原料加工过程中产生的液相中的铜离子与钙离子等杂质离子进行沉淀去除，得到富锰溶液；
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钴原料中的锰制备电池级硫酸锰的工艺，其特征在于，包括如下步骤；S1、对钴原料加工过程中产生的液相中的铜离子、钙离子以及重金属离子进行沉淀去除，得到富锰溶液；在铜离子、钙离子以及重金属离子在沉淀过程中，通过循环分离装置对固相与液相进行在线分离，在溶液体系中游离的待除去的离子浓度降低至预设值时，循环分离装置停止工作，对溶液体系进行固液分离；S2、向溶液体系中滴加浓硫酸，其中浓硫酸用量为溶液体系中锰离子摩尔量的0.95
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1.95倍，浓硫酸滴加完毕后，维持反应温度为90
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95℃，搅拌反应1
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2.5h，对得到的硫酸锰进行结晶纯化，得到电池级硫酸锰。2.根据权利要求1所述的一种利用钴原料中的锰制备电池级硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：林庆绪，
申请(专利权)人：珠海市科立鑫金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：