【SMM分析】硫酸锰制作工艺繁琐? 一文看懂(含图文解析)
高纯硫酸锰,锰含量32%,钙镁杂质含量≤50ppm。是三元前驱体的重要锰源,也是制备电池级四氧化三锰的基础原料,未来可应用于磷酸锰铁锂和钠电方向。市场上高纯硫酸锰的制备方法大致有三种,具体步骤如下……
高纯硫酸锰,锰含量32%,钙镁杂质含量≤50ppm。是三元前驱体的重要锰源,也是制备电池级四氧化三锰的基础原料,未来可应用于磷酸锰铁锂和钠电方向。市场上高纯硫酸锰的制备方法大致有三种,具体步骤如下:
一、重结晶法:
锰矿石的硫酸浸出液经除铁和除重金属后,采用高温高压结晶或采用常压和抽真空蒸发结晶,经第一次结晶得到的浆料过滤得硫酸锰晶体,然后加水溶解硫酸锰晶体得溶液,再进行第二次结晶,如此反复3 ~ 4 次重结晶,最终将硫酸锰溶液中的钙、镁、钾、钠等离子分离得到高纯硫酸锰。该法成本高,产品质量较差,产品质量受重结晶次数和锰矿石种类和质量高低的影响大; 更重要的是锰回收率低,按高纯硫酸锰产率计,锰回收率低于50%,大于50% 的锰留在结晶后的母液中。因杂质尤其是可溶性硫酸镁富集于母液中,若用这种母液生产工业级硫酸锰很难达到指标要求。
二、萃取法:
该法是将锰矿石的硫酸浸出液用萃取剂萃取将锰与钙、镁、钾、钠等离子分离,然后再用活性炭等吸附剂除去有机物得所谓的纯净硫酸锰溶液,使用的萃取剂有P507,P20等。该法工艺简单,投资较少。缺点是没有技术含量; 产品质量较差,原因是钙镁与锰分离不彻底,目前还没有找到能将钙镁与锰高效分离的萃取剂; 成本高,原因是该法锰的回收率一般小于80%。
三、氟化物法:
氟化物法是目前分离硫酸锰溶液中钙镁研究得比较多的一种方法,工业上也已大规模应用,是一种化学沉淀法。与氟化锰相比,氟化钙和氟化镁的溶解度要小得多,氟化物法正是利用其溶解度之差将锰与钙镁离子进行有效分离,分离后获得的硫酸锰溶液是真正意义上的纯净溶液。分离钙镁的工艺过程为: 硫酸锰溶液加氟化物( 一般为氟化锰) 沉淀钙镁离子,过滤,得除钙镁后的硫酸锰溶液再用萃取剂分离溶液中的锰和残留的氟离子,获得脱氟硫酸锰溶液,最后用活性炭等吸附剂除有机物,得纯净硫酸锰溶液。过程中要用价格高昂的高纯一氧化锰等中和剂反复调节溶液的pH。该法技术成熟, 产品中除氟外杂质含量较低。但不环保,溶液和外排渣都含氟化物,含氟固废是危化物,不能随意堆放或填埋等。且工艺复杂,投资较大; 适用性差,对锰矿石品质要求高,不能用菱锰矿作为矿源,因菱锰矿中一般可溶性镁含量太高,也很难用低品位软锰矿作为矿源; 成本高,是工艺复杂和矿石品质要求高所致。
以上就是高纯硫酸锰制作的主要工艺,不同企业根据自身生产情况存在一定的差异性。