CN101412543A - 一种高纯硫酸锰的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高纯硫酸锰的制备方法，将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中加入除杂剂MnF₂，除Ca、Mg杂质，用MnS或金属锰粉作除重金属杂质的除杂剂，可避免杂质的引入，保证除杂效果，同时控制反应pH值4－10。除杂剂MnF₂和MnS或金属锰粉可同时加入，也可先后分别加入，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。本发明能显著降低普通硫酸锰产品或锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中所含Ca、Mg杂质及重金属杂质的量，使Ca、Mg含量低于100ppm，重金属杂质含量低于50ppm，制成的硫酸锰产品纯度达99％以上，可满足电子行业三元材料用硫酸锰产品的需要。

Description

一种高纯硫酸锰的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高纯硫酸锰的制备方法，特别是一种利用普通硫酸锰固体或锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液制备高纯硫酸锰的方法。

背景技术

普通方法制备的硫酸锰固体(含试剂级硫酸锰固体)或利用锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液按普通方法制备的硫酸锰固体，其Ca、Mg杂质及重金属杂质(Co、Ni、Pb等)含量高，其中Ca、Mg含量可达5000ppm左右，重金属杂质(Co、Ni、Pb、Cd、Cr等)含量达300ppm左右，即使是试剂级硫酸锰固体，其Ca、Mg含量也达500-1000ppm左右，用一般除杂剂，即使可将Ca、Mg杂质及重金属杂质(Co、Ni、Pb等)含量降低，但制备的硫酸锰产品纯度不高，产品质量达不到电子级产品的要求，不能用于电子产业三元材料作原料。导致其产品品质不高，附加值不高，影响了其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高纯硫酸锰的制备方法。该方法能克服普通硫酸锰制备方法的不足，能有效地降低产品中杂质含量，大大提高产品的附加值，为电子行业提供优质价廉的电子级硫酸锰产品。

本发明的目的是这样实现的：一种高纯硫酸锰的制备方法，将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中加入除杂剂MnF₂，除钙、镁杂质，MnF₂的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下0.5小时-2小时，再加入除杂剂MnS或金属锰粉，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下反应0.5小时-2小时，用MnF₂和MnS或金属锰粉作除杂剂可避免杂质的引入，保证除杂效果，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。

另一种高纯硫酸锰的制备方法，将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中反应中同时加入除杂剂MnF₂和除杂剂MnS或金属锰粉，除钙、镁和Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，除杂剂MnF₂和除杂剂MnS或金属锰粉的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下反应0.5小时-2小时，用MnF₂和MnS或金属锰粉作除杂剂可避免杂质的引入，保证除杂效果，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。

本发明能显著降低普通硫酸锰产品或锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中所含Ca、Mg杂质及重金属杂质(Co、Ni、Pb、Cd、Cr等)的量，可使Ca、Mg含量低于100ppm，重金属杂质(Co、Ni、Pb、Cd、Cr等)含量低于50ppm，同时由于未引入其它杂质，生产的硫酸锰产品纯度达99％以上，可满足电子行业三元材料用硫酸锰产品的需要。

具体实施方式

一种高纯硫酸锰的制备方法，将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中加入除杂剂MnF₂，除钙、镁杂质，MnF₂的用量为杂质理论量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下0.5小时-2小时，再加入除杂剂MnS或金属锰粉，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下反应0.5小时-2小时，用MnF₂和MnS或金属锰粉作除杂剂可避免杂质的引入，保证除杂效果，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。

配制的硫酸锰溶液的浓度为100g/l--300g/l。

另一种高纯硫酸锰的制备方法，将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中反应中同时加入除杂剂MnF₂和除杂剂MnS或金属锰粉，除钙、镁和Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，除杂剂MnF₂和除杂剂MnS或金属锰粉的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下反应0.5小时-2小时，用MnF₂和MnS或金属锰粉作除杂剂可避免杂质的引入，保证除杂效果，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。

配制的硫酸锰溶液的浓度为100g/l--300g/l。

实施实例1：

200gMnSO₄加水溶解至500ml，加热搅拌升温至80℃，加入20gMnF₂固体，保持溶液pH值为6.5，搅拌下保温反应1小时，再加入3gMnS，搅拌保温反应0.5小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品195g，分析硫酸锰含量为99.7％。

实施实例2：

500gMnSO₄加水溶解至10L，加热搅拌升温至40℃，加入50gMnF₂固体，再加入7g金属锰粉保持溶液pH值为8.0，搅拌下保温反应2小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品470g，分析硫酸锰含量为99.5％。

实施实例3：

1000KgMnSO₄加水溶解至5m³，加热搅拌升温至100℃，加入95KgMnF₂固体，保持溶液pH值为4，搅拌下保温反应0.5小时，再加入8KgMnS和7Kg金属锰粉，搅拌保温反应1.5小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品980Kg，分析硫酸锰含量为99.5％。

实施实例4：

200gMnSO₄加水溶解至500ml，加热搅拌升温至50℃，加入22gMnF₂固体，保持溶液pH值为7，搅拌下保温反应2小时，再加入3gMnS，搅拌保温反应2小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品196g，分析硫酸锰含量为99.3

实施实例5：

300gMnSO₄加水溶解至1000ml，加热搅拌升温至60℃，加入30gMnF₂固体，保持溶液pH值为4，搅拌下保温反应1小时，再加入4.5gMnS，搅拌保温反应1小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品290g，分析硫酸锰含量为99.7％。

实施实例6：

300gMnSO₄加水溶解至1000ml，加热搅拌升温至40℃，加入30gMnF₂固体、2gMnS、2.5g金属锰粉，保持溶液pH值为4，搅拌下保温反应2小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品295g，分析硫酸锰含量为99.6％。

实施实例7：

300gMnSO₄加水溶解至1000ml，加热搅拌升温至80℃，加入30gMnF₂固体、5gMnS，保持溶液pH值为10，搅拌下保温反应0.5小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品289g，分析硫酸锰含量为99.6％。

实施实例8：

300gMnSO₄加水溶解至1000ml，加热搅拌升温至80℃，加入30gMnF₂固体、5g金属锰粉，保持溶液pH值为6.5，搅拌下保温反应1小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品292g，分析硫酸锰含量为99.6％。

实施实例9：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液5m³，MnSO₄含量为160g/l，加热升温至75℃，加入75KgMnF₂固体，保持溶液pH值为6.5，搅拌下保温反应2小时，再加入15KgMnS，搅拌保温反应0.5小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品690Kg，分析硫酸锰含量为99.8％。

实施实例10：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液1m³，MnSO₄含量为400g/l，加热升温至100℃，加入40KgMnF₂固体，保持溶液pH值为4，搅拌下保温反应0.5小时，再加入8KgMnS，搅拌保温反应2小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品355Kg，分析硫酸锰含量为99.4％。

实施实例11：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液1000ml，MnSO₄含量为300g/l，加热升温至40℃，加入27gMnF₂固体，保持溶液pH值为10，搅拌下保温反应1.5小时，再加入5gMnS，搅拌保温反应1小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品262g，分析硫酸锰含量为99.7％。

实施实例12：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液1000ml，MnSO₄含量为50g/l，加热升温至60℃，加入7gMnF₂固体，保持溶液pH值为10，搅拌下保温反应2小时，再加入1.5g金属锰粉，搅拌保温反应0.5小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品44g，分析硫酸锰含量为99.3％。

实施实例13：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液2000ml，MnSO₄含量为200g/l，加热升温至60℃，加入60gMnF₂固体，保持溶液pH值为10，搅拌下保温反应1小时，再加入6g金属锰粉、4gMnS，搅拌保温反应2小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品348g，分析硫酸锰含量为99.5％。

实施实例14：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液2000ml，MnSO₄含量为200g/l，加热升温至100℃，加入60gMnF₂固体，再加入6g金属锰粉、4gMnS，保持溶液pH值为10，搅拌保温反应2小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品350g，分析硫酸锰含量为99.3％。

实施实例15：

锰矿石经硫酸浸取的MnSO₄溶液2000ml，MnSO₄含量为200g/l，加热升温至80℃，加入60gMnF₂固体，再加入10gMnS，保持溶液pH值为4，搅拌保温反应1小时，过滤，滤液浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品345g，分析硫酸锰含量为99.4％。

Claims (2)

1、一种高纯硫酸锰的制备方法，其特征在于：将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中加入除杂剂MnF₂，除钙、镁杂质，MnF₂的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下0.5小时-2小时，再加入除杂剂MnS或金属锰粉，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下反应0.5小时-2小时，用MnF₂和MnS或金属锰粉作除杂剂可避免杂质的引入，保证除杂效果，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。

2、一种高纯硫酸锰的制备方法，其特征在于：将含杂质的硫酸锰固体配制成硫酸锰溶液或在锰矿石用硫酸浸取后的硫酸锰溶液中反应中同时加入除杂剂MnF₂和除杂剂MnS或金属锰粉，除钙、镁和Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，除杂剂MnF₂和除杂剂MnS或金属锰粉的用量为杂质理论用量的100％-200％，维持溶液的pH值4-10，保持在40℃-100℃的温度下反应0.5小时-2小时，用MnF₂和MnS或金属锰粉作除杂剂可避免杂质的引入，保证除杂效果，过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥得高纯硫酸锰产品。