低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法

摘要

本发明属于电池材料加工领域，具体地说是一种低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法。该制备方法包括硫酸锰浸取、中和除铁、重金属除杂、电解及后处理步骤，氧化锰矿粉、硫铁矿粉、工业硫酸在存在SO2的条件下浸泡制备得粗硫酸锰溶液，再通过碳酸氢铵溶液除铁，利用硫化混合物除去重金属，经周期性电解，在阳极得到二氧化锰半成品，经过后期漂洗、粉碎、除杂、掺混得到电池专用电解二氧化锰。本发明简化了生产流程，提高生产工艺效率，得到的产品性能优质，杂质Fe、Cu、Pb、Ni、Co、K、Na、Ca、Mg等指标的含量低，最终降低了生产成本。

主权项

一种低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，其特征在于，该制备方法步骤包括：a、硫酸锰浸取：将粒度≥150目的氧化锰矿粉、硫铁矿粉、工业硫酸按照重量比10000g：800~1500g：1500~2200g的比例投入到浸取反应槽中，在搅拌速度为60~100rpm、温度为80~90℃的条件下反应1.5~2小时，然后将搅拌速度调为20~50rpm、温度为85~95℃，同时通入二氧化硫SO2气体，氧化锰矿粉与二氧化硫SO2气体通入量的比例为10000g：2.5‑5.0mol，反应时间为1.0‑1.5小时，浸取得到粗制硫酸锰溶浆液；b、中和除铁：常温条件下，往步骤a得到的粗制硫酸锰溶浆液中加入碳酸氢铵，中和溶液中残留的H2SO4，使溶液pH值为4.5，停止加入碳酸氢铵，检测溶液中二价铁离子的浓度≤10‑5mol/L时为合格，若二价铁离子的浓度＞10‑5mol/L，加入粒度≥300目的氧化锰矿粉，直到混合液中二价铁离子含量合格为止，二价铁离子合格后继续加入碳酸氢铵调整pH值为6.5，检测混合液中三价铁离子的浓度≤10‑5mol/L时为合格，若三价铁离子的浓度＞10‑5mol/L，继续加入碳酸氢铵，直到混合液中三价铁离子含量合格为止，过滤除去矿浆渣得到粗硫酸锰溶液；c、重金属除杂：将步骤b得到的粗硫酸锰溶液加热到85‑90℃，缓慢加入硫化钡BaS和硫化钠Na2S的硫化混合物，硫化混合物加入的速度为2‑5g/L/min，每隔30min检测一次Cu、Pb、Ni、Co的浓度，当Cu≤3ppm、Pb≤5ppm、Ni≤3ppm、Co≤3ppm时停止加入硫化混合物，加入粒度≥300目的氧化锰矿粉，使元素Mo的浓度≤0.003ppm，按照反应溶液：助滤剂=100L：20‑25g的比例投入助滤剂，搅拌20‑30min后过滤除去沉淀物得到滤液，往滤液中加入高分子聚电解质，加入的高分子聚电解质与滤液的比例为2‑5g：100L，静置1天，得到除杂后的硫酸锰溶液；d、电解及后处理：将步骤c得到的除杂后的硫酸锰溶液转入电解槽中进行电解，电解条件为：电解温度为95‑98℃，阳极电流密度100‑120A/m2, 电解液H2SO4浓度0.30‑0.35mol/L,进液硫酸锰浓度为0.8‑1.2mol/L，电解周期为8‑10天，在阳极获得电解二氧化锰半成品；二氧化锰半成品首先破碎成20mm‑40mm的粒度，然后投入到漂洗槽中进行漂洗，漂洗分为热水洗酸、弱碱漂洗、强碱漂洗、热水洗碱、稀酸反洗和热水漂洗六个步骤，热水洗酸温度控制在90‑95℃，直到热水中硫酸含量低0.5g/L为合格；弱碱漂洗温度控制在55‑60℃，时间为5‑8小时；强碱漂洗温度控制在60‑70℃，当PH值达到7.0时，停止强碱漂洗；热水洗碱温度控制为90‑95℃，时间为6‑7小时；酸反洗温度控制在90‑95℃，时间为1‑2小时；最后热水漂洗温度控制在90‑95℃,时间为4‑10小时，漂洗后产品再经过粉碎、除杂、掺混得到低杂质电池专用电解二氧化锰。