一种高纯硫酸锰的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113716613A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202010447025.1(22)申请日2020.05.25(71)申请人四川沃林山水环保科技有限公司地址610000四川省成都市高新区天府大道中段1388号11栋7楼21号(72)发明人郭正权(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人赵晓琳(51)Int.Cl.C01G45/10(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种高纯硫酸锰的制备方法(57)摘要本发明涉及新能源三元锂电池正极材料技术领域，提供了一种高纯硫酸锰的制备方法，本发明将碳酸锰沉淀过程的pH值控制为5～6，温度控制为100℃以上，在该条件下利用碳酸氢铵溶液将粗锰盐溶液中的钙镁离子去除，然后将所得碳酸锰沉淀溶于电子级硫酸中，并加入硫化铵去除其中的重金属杂质离子，过滤后将所得滤液蒸发，即可得到高纯硫酸锰。此外，本发明的方法还可以先去除重金属杂质离子，再通过碳酸氢铵沉淀将钙镁离子去除。本发明提供的方法通过控制沉淀条件，可以方便的去除钙镁离子，所得高纯硫酸锰满足电子级硫酸锰的要求，且运行成本低，步骤简单，容易工业化。CN113716613ACN113716613A权利要求书1/1页1.一种高纯硫酸锰的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粗锰盐溶液和pH值控制剂混合，向所得混合液中加入碳酸氢铵溶液进行反应，碳酸氢铵溶液加入完毕后，将所得反应混合物依次进行陈化和固液分离，得到碳酸锰；(2)将所述碳酸锰溶于电子级硫酸中，向所得溶解液中加入硫化铵，依次进行搅拌、静置和固液分离，将所得滤液蒸发，得到高纯硫酸锰；或包括以下步骤：(a)将粗锰盐溶液和硫化铵混合，依次进行搅拌、静置和固液分离，得到精锰盐溶液；(b)将所述精锰盐溶液和pH值控制剂混合，向所得混合液中加入碳酸氢铵溶液进行反应，碳酸氢铵溶液加入完毕后，将所得反应混合物依次进行陈化和固液分离，得到高纯碳酸锰；(c)将所述高纯碳酸锰溶于电子级硫酸中，将所得溶解液蒸发，得到高纯硫酸锰；其中，所述pH值控制为氯化铵和硝酸铵中的至少一种；所述pH值控制剂将体系的pH值控制在5～6；所述步骤(1)和步骤(b)中混合液与碳酸氢铵溶液反应时控制温度高于100℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粗锰盐溶液中的粗锰盐为饲料级硫酸锰、农用级硫酸锰、粗氯化锰或粗硝酸锰；所述粗氯化锰和粗硝酸锰的纯度为工业级纯度或低于工业级纯度。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中粗锰盐溶液和pH值控制剂混合所得混合液中pH值控制剂的浓度为150～300g/L；所述步骤(b)中精锰盐溶液和pH值控制剂混合所得混合液中pH值控制剂的浓度为150～300g/L。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(b)中混合液与碳酸氢铵溶液反应时的温度独立地为102～110℃。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(b)中，碳酸氢铵的加入量为锰离子摩尔量的2.2～2.6倍。6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(b)中碳酸氢铵溶液的浓度独立地为0.5～2mol/L；所述步骤(1)和步骤(b)中碳酸氢铵溶液在搅拌条件下缓慢加入混合液中，所述碳酸氢铵溶液每分钟的加入量不超过反应池内溶液总体积的1/50。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(b)中陈化的时间独立地为1～2h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(a)中硫化铵的加入量独立地为2～4g/L。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(a)中搅拌的时间独立地为1～6h，静置的时间独立地为2～10h。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(c)所得溶解液中锰离子的浓度为130～180g/L。2CN113716613A说明书1/8页一种高纯硫酸锰的制备方法技术领域[0001]本发明涉及新能源三元锂电池正极材料技术领域，尤其涉及一种高纯硫酸锰的制备方法。背景技术[0002]高纯硫酸锰(电子级硫酸锰)是三元锂电池和锰酸锂电池的阳极材料的生产原料之一。高纯硫酸锰对杂质的要求很高，例如工信部的产品质量标准(HG/T4823-2015)对高纯硫酸锰中各种杂质的要求如表1所示：[0003]表1.工信部关于电子级硫酸锰的纯度要求(HG/T4823-2015)[0004][0005]因为对杂质含量的要求很高，所以目前高纯硫酸锰生产工艺的难点就在于杂质的去除工艺。而所有杂质中，以钙和镁的去除尤其是钙的去除最为艰难。其他金属