一种高纯锰系新能源材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯锰系新能源材料的制备方法，涉及新能源材料制备技术领域，其技术方案要点是：包括：配置锰液、碱液；将锰液和碱液进行化合沉淀，得到浆液；将浆液压滤漂洗，并真空烘干，得到锰氧化物；将锰氧化物进行焙烧后冷却，得到第一物料；将第一物料加水浸出并压滤，得到滤液和滤渣；将滤液进行浓缩结晶，得到高纯硫酸锰；将滤渣进行真空烘干，得到高纯氧化锰。在本发明专利技术中，通过在惰性气体氛围中，锰液与碱液在规定的条件下，反应得到高纯碱式硫酸锰；并且进一步在特定氛围条件下对碱式硫酸锰进行焙烧，得到锰系氧化物，再加水浸出分离，可得到多种高纯锰氧化物和高纯硫酸锰，因此本发明专利技术工艺可同时制备多种高纯锰系新能源材料产品。材料产品。材料产品。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯锰系新能源材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料制备
，更具体地说，它涉及一种高纯锰系新能源材料的制备方法。

技术介绍

[0002]在新能源材料产业“双碳”目标的引领下，全球都在着力打造新能源电池产业集群。目前，不管是主流的镍钴锰三元、锰酸锂电池，或是小规模商用的二元、富锂锰基，还是即将给新能源产业带来新曙光的钠电池以及磷酸锰铁锂电池，锰都是一个不可或缺的主要材料。从目前电池的技术迭代演化方向来看，它是紧跟材料的成本、性能、可持续供应为发展核心的，因此锰材料未来在新能源电池领域的占比会越来越高。因为从技术上看锰具有安全性好，电压平台高，成本优势明显，提纯回收简单，再生循环利用环境友好等众多特点。
[0003]但在现有高纯锰系新能源材料制备技术中，通常只能制备出一种高纯锰系新能源材料，无法通过一种制备方法同时制备出多种高纯锰系新能源材料，对化工原材料的使用率不高，成本增加。
[0004]因此，本专利技术旨在提供一种高纯锰系新能源材料的制备方法，以解决上述提到的相关问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高纯锰系新能源材料的制备方法，该方法在惰性气体氛围中，锰液与碱液在规定的条件下，反应得到高纯碱式硫酸锰；若进一步，在特定氛围条件下对碱式硫酸锰进行焙烧，得到锰系氧化物，再加水浸出分离，可得到多种高纯锰氧化物和高纯硫酸锰(溶液)。因此，本技术可同时制备多种高纯锰系新能源材料产品。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高纯锰系新能源材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：配置锰液以及碱液；
[0008]S2：设置第一反应氛围，将S1配置的所述锰液和碱液进行化合沉淀反应，得到浆液；
[0009]S3：将化合沉淀反应得到的所述浆液进行压滤漂洗，并真空烘干，得到锰氧化物；
[0010]S4：设置第二反应氛围以及焙烧温度，将S3所得到的所述锰氧化物进行焙烧后冷却，得到第一物料；
[0011]S5：将S4得到的所述第一物料加水浸出并压滤，得到滤液和滤渣；
[0012]S6：将S5得到的所述滤液进行浓缩结晶，得到高纯硫酸锰；
[0013]S7：将S5得到的所述滤渣进行真空烘干，得到高纯氧化锰。
[0014]本专利技术进一步设置为：S1中所述锰液为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、磷酸锰中的一种或多种溶液，其中的锰含量为60
‑
120g/L。
[0015]本专利技术进一步设置为：S1中所述碱液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锰中的
一种或多种，其中碱性物质的质量比为5
‑
10％。
[0016]本专利技术进一步设置为：S2中所述第一反应氛围为氮气、氩气、氢气中的一种或多种气体保护氛围。
[0017]本专利技术进一步设置为：S2中所述化合沉淀反应的反应过程中，控制所述锰液以及碱液的加料速率均为10
‑
100ml/min，搅拌并升温反应中搅拌速率为150
‑
300r/min，反应温度设为20
‑
60℃。
[0018]本专利技术进一步设置为：S3中所述漂洗是采用漂洗水量为渣量的1
‑
3倍纯水进行漂洗。
[0019]本专利技术进一步设置为：S3中所述真空烘干温度为80
‑
100℃，烘干时间为0.5
‑
2h。
[0020]本专利技术进一步设置为：S4中所述第二反应氛围为还原氛围、氧化氛围中的一种，所述焙烧温度为200
‑
900℃，焙烧时间为0.5
‑
3h。
[0021]本专利技术进一步设置为：S5中所述加水浸出的液固比为1
‑
3:1，浸出温度为15
‑
50℃，浸出时间为0.5
‑
1h。
[0022]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]在本专利技术中，通过在惰性气体氛围中，锰液与碱液在规定的条件下，反应得到高纯碱式硫酸锰；并且进一步在特定氛围条件下对碱式硫酸锰进行焙烧，得到锰系氧化物，再加水浸出分离，可得到多种高纯锰氧化物和高纯硫酸锰(溶液)，从而本专利技术工艺可同时制备多种高纯锰系新能源材料产品。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例中一种高纯锰系新能源材料的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图1对本专利技术作进一步详细说明。
[0026]实施例1：一种高纯锰系新能源材料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]取某工厂硫酸锰样品，用水溶解，配置得到100ml锰浓度为100g/L的硫酸锰溶液，配置得到100ml质量分数为5％的氨水溶液；
[0028]在温度为50℃，氮气的保护氛围下，同时在搅拌速率250r/min的条件下，一边搅拌一边往硫酸锰溶液中滴加氨水溶液，保持ph7
‑
9进行化合沉淀反应，得到浆液；
[0029]将浆液用真空循环泵抽滤，进行固液分离，固体渣用300ml的纯水漂洗，得到碱式硫酸锰，将得到的碱式硫酸锰在真空干燥箱中，90℃，烘干0.5h；
[0030]取真空烘干的碱式硫酸锰，在还原氛围中，750℃隔绝空气焙烧0.5h，自然冷却后取出，按液固比3:1，常温下加水浸出，常温搅拌0.5h后将浆料抽滤分离，得到滤液和滤渣；
[0031]得到的滤渣在真空条件下，60℃，烘0.5h得到高纯锰系新能源材料——高纯一氧化锰；
[0032]得到的滤液通过全部蒸发结晶得到高纯锰系新能源材料——高纯硫酸锰。
[0033]实施例2：一种高纯锰系新能源材料的制备方法，包括以下步骤：
[0034]取某工厂草酸锰样品，用水溶解，配置得到500ml锰浓度为80g/L的草酸锰溶液，配置得到800ml质量分数为5％的氢氧化钠溶液；
[0035]在常温条件，氮气的保护氛围下，同时在搅拌速率150r/min的条件下，一边搅拌一边往草酸锰溶液中滴加氢氧化钠溶液，保持ph8
‑
9进行化合沉淀反应，得到浆液；
[0036]将浆液用真空循环泵抽滤，进行固液分离，固体渣用800ml的纯水漂洗，得到碱式硫酸锰，将得到的碱式硫酸锰在真空干燥箱中，90℃，烘干1.5h；
[0037]取真空烘干的碱式硫酸锰，在氧化氛围中，450℃接触空气焙烧1h，自然冷却后取出，按液固比3:1，常温下加水浸出，常温搅拌0.5h后将浆料抽滤分离，得到滤液和滤渣；
[0038]得到的滤渣在真空条件下，60℃，烘0.5h得到高纯锰系新能源材料——高纯二氧化锰；
[0039]得到的滤液通过全部蒸发结晶得到高纯锰系新能源材料——高纯硫酸锰。
[0040]实施例3：一种高纯锰系新能源材料的制备方法，包括以下步骤：
[0041]取某工厂300ml锰浓度为80g/L的硫酸锰溶液，配置40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯锰系新能源材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：S1：配置锰液以及碱液；S2：设置第一反应氛围，将S1配置的所述锰液和碱液进行化合沉淀反应，得到浆液；S3：将化合沉淀反应得到的所述浆液进行压滤漂洗，并真空烘干，得到锰氧化物；S4：设置第二反应氛围以及焙烧温度，将S3所得到的所述锰氧化物进行焙烧后冷却，得到第一物料；S5：将S4得到的所述第一物料加水浸出并压滤，得到滤液和滤渣；S6：将S5得到的所述滤液进行浓缩结晶，得到高纯硫酸锰；S7：将S5得到的所述滤渣进行真空烘干，得到高纯氧化锰。2.根据权利要求1所述的一种高纯锰系新能源材料的制备方法，其特征是：S1中所述锰液为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、磷酸锰中的一种或多种溶液，其中的锰含量为60
‑
120g/L。3.根据权利要求1所述的一种高纯锰系新能源材料的制备方法，其特征是：S1中所述碱液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锰中的一种或多种，其中碱性物质的质量比为5
‑
10％。4.根据权利要求1所述的一种高纯锰系新能源材料的制备方法，其特征是：S2中所述第一反应氛围为氮气、氩气、氢气中的一种或多种气体保护氛围。5.根据权利要求1所述的一种高纯锰系新能源材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦庆锰，杨雄强，莫燕娇，张帆，甘永兰，李玉婷，杨尚坤，邹敏娟，
申请(专利权)人：广西锰华新能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：