CN104891577A - 高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法 - Google Patents

高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法 Download PDF

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本发明公开了一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的100％～150％添加。高纯硫酸锰溶液温度控制在20℃-95℃，pH值控制在2-6.8，反应时间控制在10～60分钟。装高纯硫酸锰溶液的容器材质是不锈钢。本发明的有益效果使硫酸锰溶液中的氟离子含量≤7ug/g。该方法操作简单，去除氟离子时不会造成溶液中锰的损失，用去除氟离子的硫酸锰溶液可以制备出高纯无氟硫酸锰结晶产品。

Description

高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法
技术领域
本发明属于无机化工技术领域，涉及一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法。
背景技术
关于硫酸锰溶液中除氟，“一种电解金属锰生产用硫酸锰溶液中氟离子去除方法”(专利申请号201210084081.9，公开日：2012年7月18日)，该专利介绍：现有工业生产中，作为已知常用的硫酸锰溶液中除氟的方法是通过加入石灰乳进行，是使氢氧化钙与氟离子形成不溶性氟化钙，并通过溶液中二氧化硅吸附，该方法的缺点是在加入灰乳过程中会溶液局部pH值大于7以上，造成硫酸锰损失，而且在PH小于6以下时形成的不溶性氟化钙会反溶解，致使除去的氟离子又以离子的形式存在于溶液中，且硫酸锰溶液中二氧化硅含量不能由外界加入，硫酸锰溶液中氟离子去除至100ppm时就很难除掉，不能满足电解金属生产中对硫酸锰溶液中氟离子≤60ug/g要求。
该技术的缺点是只能使电解金属锰用硫酸锰溶液中的氟(F)离子含量≤60ug/g。而实际制备高纯硫酸锰生产中，要求硫酸锰溶液中氟(F)离子含量小于10ug/g。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，使硫酸锰溶液中的氟离子含量≤7ug/g。
本发明所采用的技术方案是，一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的100％～150％添加。
进一步，高纯硫酸锰溶液温度控制在20℃-95℃，pH值控制在2-6.8，反应时间控制在10～60分钟。
进一步，添加0.1～10ppm(0.1～10g/m3)阴离子聚丙烯酰胺(分子量为600～1800万单位)，即可收到极大的沉淀絮凝效果。以搅拌速度为300～500rpm搅拌5分钟，静止放置24小时后，过滤。得到除氟的高纯硫酸锰溶液。
进一步，装高纯硫酸锰溶液的容器材质是不锈钢。
进一步，除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐，是镧铈镨钕混合物的氢氧化物或单一稀土的氢氧化物，用浓度为10～30％的硫酸溶解后，再进行浓缩结晶得到的混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐。
本发明的有益效果是加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，使硫酸锰溶液中的氟离子含量≤7ug/g。该方法操作简单，去除氟离子时不会造成溶液中锰的损失，用去除氟离子的硫酸锰溶液可以制备出高纯无氟硫酸锰结晶产品。
具体实施方式
采用氟化锰除去硫酸锰溶液的钙镁离子时，一般来说，氟化锰必须过量20～50％，这样的后果是将氟离子带入了硫酸锰溶液中。氟离子是有害杂质。
本发明一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，按照以下步骤进行：
加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，使硫酸锰溶液中的氟离子含量≤7ug/g。
其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的100％～150％添加。
向硫酸锰溶液中加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐，此时溶液温度控制在20℃-95℃，pH值控制在2-6.8，反应时间控制在10～60分钟。其中，装硫酸锰溶液的容器材质是不锈钢。
除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐是稀土工业生产过程中，生产出的一种中间产品：镧铈镨钕混合物的氢氧化物，或单一稀土的氢氧化物，用10～30％的硫酸溶解后，再进行浓缩结晶得到的混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐。混合物中的镧铈镨钕这四种元素没有进行分离的，它们之间以任何比例混合都可以用作除氟剂。
实施例1
加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的100％添加。高纯硫酸锰溶液温度控制在20℃，pH值控制在2，反应时间控制在10分钟，添加0.1ppm的阴离子聚丙烯酰胺，以搅拌速度为500rpm搅拌5分钟后，静止放置24小时后，过滤。得到除氟的高纯硫酸锰溶液。
实施例2
加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的150％添加。高纯硫酸锰溶液温度控制在95℃，pH值控制在6.8，反应时间控制在30分钟。添加0.1ppm的阴离子聚丙烯酰胺，以搅拌速度为300rpm搅拌5分钟后，静止放置24小时后，过滤。得到除氟的高纯硫酸锰溶液。
实施例3
加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的120％添加。高纯硫酸锰溶液温度控制在60℃，pH值控制在4，反应时间控制在55分钟。添加1ppm的阴离子聚丙烯酰胺，以搅拌速度为400rpm搅拌5分钟后，静止放置24小时后，过滤。得到除氟的高纯硫酸锰溶液。
实施例4
加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的110％添加。高纯硫酸锰溶液温度控制在75℃，pH值控制在5，反应时间控制在57分钟。添加10ppm的阴离子聚丙烯酰胺，以搅拌速度为500rpm搅拌5分钟后，静止放置24小时后，过滤。得到除氟的高纯硫酸锰溶液。

Claims (5)

1.一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，其特征在于，加入除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐去除溶液中氟离子，
其中，加入的除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐的重量为：按照其与硫酸锰溶液中氟离子的化学反应方程式的理论计算量的100％～150％添加。
2.根据权利要求1所述的一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，其特征在于，高纯硫酸锰溶液温度控制在20℃-95℃，pH值控制在2-6.8，反应时间控制在10～60分钟。
3.根据权利要求1所述的一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，其特征在于，装高纯硫酸锰溶液的容器材质是不锈钢。
4.根据权利要求1所述的一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，其特征在于，所述除氟剂混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐，是镧铈镨钕混合物的氢氧化物或单一稀土的氢氧化物，用浓度为10～30％的硫酸溶解后，再进行浓缩结晶得到的混合轻稀土的硫酸盐或单一的稀土硫酸盐。
5.根据权利要求1所述的一种高纯硫酸锰溶液中氟离子的去除方法，其特征在于，再添加0.1～10ppm、分子量为600～1800万单位的阴离子聚丙烯酰胺，以搅拌速度为300～500rpm搅拌5分钟后，静止放置24小时后，过滤，即得除氟的高纯硫酸锰溶液。
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