CN110548310A - 一种硫酸锰溶液净化处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硫酸锰溶液净化处理设备，包括结晶高压釜装置、过滤罐装置和高压气体压缩机装置；本发明的设备用于硫酸锰溶液净化处理，利用高温加热结晶的方法，使得高温时硫酸锰的溶解度急剧下降，其它杂质硫酸盐溶解度升高，得到高纯的硫酸锰，完成硫酸锰溶液的深度净化，满足高端电子化学品对硫酸锰质量的要求。

Description

一种硫酸锰溶液净化处理设备

技术领域

本发明涉及溶液净化处理设备领域，尤指一种硫酸锰溶液净化处理设备。

背景技术

硫酸锰作为基础锰盐，是生产电解金属锰、其它锰盐和锰氧化物的重要中间产品，广泛应用于能 源、医药、化肥、饲料、食品、造纸、催化剂等行 业。特别是近年来，随着我国电子化学品，如电解 锰、化学二氧化锰、四氧化三锰、锂镍钴锰氧三元 正极材料以及锰酸锂正极材料等一系列高品质、高纯度电子化学品的迅猛发展，硫酸锰作为生产这些 电子化学品的主要原料，越来越受到人们的重视。 但同时也对硫酸锰的质量也提出了更高的要求，特别是对硫酸锰中杂质含量的要求相当苛刻，要求其中重金属杂质含量达到痕量级。目前，我国的硫酸锰主要由锰矿石通过硫酸浸取后再经除杂净化而成，除杂的工序主要是除掉铁、一部分重金属和钙、镁等杂质。市场上的一水硫酸锰产品中，钾、钠、钙、镁等杂质含量普遍在 3000微克/克左右，重金属杂质含量（例如铜、镍、锌、钴等）则不低于100微克/克。为了开拓更广阔的市场，满足高端电子化学品对硫酸锰质量的要求，必须对硫酸锰进行更进一步的除杂净化，生产出钾、钠、钙、镁、重金属等杂质含量满足市场质量要求的高纯度硫酸锰产品，这就对工艺和设备提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸锰溶液净化处理设备。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种硫酸锰溶液净化处理设备包括结晶高压釜装置、过滤罐装置和高压气体压缩机装置；

所述的结晶高压釜装置的顶部正中间位置设置了减速机，减速机的上部设置了电机，减速机的转轴与电机的转轴进行轴连接，减速机的下部安装了搅拌轴，搅拌轴上设置了叶片，结晶高压釜装置的内部左侧设置了温度套管，在减速机和温度套管之间的结晶高压釜装置的顶部设置了进气管，进气管的顶端设置了进气管法兰，结晶高压釜装置的右侧顶部依次设置了进料管、视窗和气压表，进料管的上部设置了第二阀门，第二阀门的上部设置了漏斗，夹套设置于结晶高压釜装置的中下部外围，夹套的左上部设置了进油口，夹套的左下部设置了出油口，结晶高压釜装置的底部设置了卸料管，卸料管上安装了第一阀门，卸料管的底端设置了卸料管法兰；

所述的过滤罐装置包括进液管、导气管、过滤罐视窗、过滤筛板、圆锥腔、放料管、罐盖体和圆筒体，罐盖体位于过滤罐装置的上部，罐盖体的顶部自左至右依次设置了进液管、导气管、过滤罐视窗，进液管上安装了第三阀门，进液管的顶部设置了进液管法兰，进液管法兰与卸料管法兰通过螺栓进行紧固连接，导气管上安装了第四阀门，过滤罐装置的下部设置了圆锥腔，圆锥腔的底部设置了放料管，放料管的底部安装了第五阀门，第五阀门的下部设置了导管，过滤罐装置的中部圆筒体的内部设置了过滤筛板，过滤筛板上安装了过滤膜，罐盖体与过滤罐装置的圆筒体通过螺栓紧固连接；

所述的高压气体压缩机装置的出气口与气体导管进行连接，气体导管上设置了第六阀门，气体导管的另一端设置了气体导管法兰，气体导管法兰第七阀门，第六阀门和气体导管法兰之间的气体导管上还设置了气体导管的分支气体导管，在该分支气体导管上安装了第七阀门，气体导管法兰与进气管法兰通过螺栓进行紧固连接。

本发明的工作原理是：使用时，打开第二阀门，关闭第一阀门，自漏斗加入市售的一水硫酸锰产品，再加入水，开启电机通过减速机带动搅拌轴及叶片进行搅拌，将硫酸锰配制成所需浓度的溶液（约400g/L），或者自漏斗加入酸浸锰矿石的硫酸锰溶液，关闭第二阀门，开启高压气体压缩机装置，关闭第七阀门，打开第六阀门, 高压气体压缩机装置对结晶高压釜装置进行充压，同时，加热的导热油自进油口流入夹套，自出油口流回外部加热炉，当温度升至℃左右时，迅速充压至设定值（约1.4MPa）后继续加热，对硫酸锰溶液加热至设定温度（位于170～200℃区间），用气压表测量结晶高压釜装置内的压强，温度套管用于放置温度计测量结晶高压釜装置内硫酸锰溶液温度，达到设定的停留时间后即加热加压反应结束后，关闭高压气体压缩机装置和停止加热的导热油自进油口流入夹套，打开第七阀门，再迅速打开第一阀门和第三阀门卸料至过滤罐装置内，利用过滤膜对料液快速过滤，滤液在圆锥腔内冷却后，打开第五阀门，滤液经导管排出，排净后收集过滤罐装置内的硫酸锰滤饼。

本发明的有益效果是：本发明的设备用于硫酸锰溶液净化处理，利用高温加热结晶的方法，使得高温时硫酸锰的溶解度急剧下降，其它杂质硫酸盐溶解度升高，得到高纯的硫酸锰，完成硫酸锰溶液的深度净化，满足高端电子化学品对硫酸锰质量的要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。

附图1为本发明的结晶高压釜装置结构示意图；

附图2为本发明的过滤罐装置结构示意图；

附图3为本发明的高压气体压缩机装置结构示意图。

图中：1、结晶高压釜装置， 10、气压表， 11、电机，12、减速机，13、进气管，131、进气管法兰，14、温度套管，15、夹套，151、进油口，152、出油口，16、卸料管，161、第一阀门，162、卸料管法兰，17、搅拌轴，171、叶片，18、进料管，181、第二阀门，182、漏斗，19、视窗，2、过滤罐装置，21、进液管，211、第三阀门，212、进液管法兰，22、导气管，221、第四阀门，23、过滤罐视窗，24、过滤筛板，241、过滤膜，25、圆锥腔，26、放料管，261、第五阀门，262、导管，27、罐盖体，28、圆筒体，3、高压气体压缩机装置，31、第六阀门，32、第七阀门，33、气体导管，331、气体导管法兰。

具体实施方式

由附图所示，本发明一种硫酸锰溶液净化处理设备包括结晶高压釜装置1、过滤罐装置2和高压气体压缩机装置3；

所述的结晶高压釜装置1的顶部正中间位置设置了减速机12，减速机12的上部设置了电机11，减速机12的转轴与电机11的转轴进行轴连接，减速机12的下部安装了搅拌轴17，搅拌轴17上设置了叶片171，结晶高压釜装置1的内部左侧设置了温度套管14，在减速机12和温度套管14之间的结晶高压釜装置1的顶部设置了进气管13，进气管13的顶端设置了进气管法兰131，结晶高压釜装置1的右侧顶部依次设置了进料管18、视窗19和气压表10，进料管18的上部设置了第二阀门181，第二阀门181的上部设置了漏斗182，夹套15设置于结晶高压釜装置1的中下部外围，夹套15的左上部设置了进油口151，夹套15的左下部设置了出油口152，结晶高压釜装置1的底部设置了卸料管16，卸料管16上安装了第一阀门161，卸料管16的底端设置了卸料管法兰162；

所述的过滤罐装置2包括进液管21、导气管22、过滤罐视窗23、过滤筛板24、圆锥腔25、放料管26、罐盖体27和圆筒体28，罐盖体27位于过滤罐装置2的上部，罐盖体27的顶部自左至右依次设置了进液管21、导气管22、过滤罐视窗23，进液管21上安装了第三阀门211，进液管21的顶部设置了进液管法兰212，进液管法兰212与卸料管法兰162通过螺栓进行紧固连接，导气管22上安装了第四阀门221，过滤罐装置2的下部设置了圆锥腔25，圆锥腔25的底部设置了放料管26，放料管26的底部安装了第五阀门261，第五阀门261的下部设置了导管262，过滤罐装置2的中部圆筒体28的内部设置了过滤筛板24，过滤筛板24上安装了过滤膜241，罐盖体27与过滤罐装置2的圆筒体28通过螺栓紧固连接；

所述的高压气体压缩机装置3的出气口与气体导管33进行连接，气体导管33上设置了第六阀门31，气体导管33的另一端设置了气体导管法兰331，气体导管法兰第七阀门32，第六阀门31和气体导管法兰331之间的气体导管33上还设置了气体导管33的分支气体导管332，在该分支气体导管332上安装了第七阀门32，气体导管法兰331与进气管法兰131通过螺栓进行紧固连接。

使用时，打开第二阀门181，关闭第一阀门161，自漏斗182加入市售的一水硫酸锰产品，再加入水，开启电机11通过减速机12带动搅拌轴17及叶片171进行搅拌，将硫酸锰配制成所需浓度的溶液（约400g/L），或者自漏斗182加入酸浸锰矿石的硫酸锰溶液，关闭第二阀门181，开启高压气体压缩机装置3，关闭第七阀门32，打开第六阀门31, 高压气体压缩机装置3对结晶高压釜装置1进行充压，同时，加热的导热油自进油口151流入夹套15，自出油口152流回外部加热炉，当温度升至80℃左右时，迅速充压至设定值（约1.4MPa）后继续加热，对硫酸锰溶液加热至设定温度（位于170～200℃区间），用气压表10测量结晶高压釜装置1内的压强，温度套管14用于放置温度计测量结晶高压釜装置1内硫酸锰溶液温度，达到设定的停留时间后即加热加压反应结束后，关闭高压气体压缩机装置3和停止加热的导热油自进油口151流入夹套15，打开第七阀门32，再迅速打开第一阀门161和第三阀门211卸料至过滤罐装置2内，利用过滤膜241对料液快速过滤，滤液在圆锥腔25内冷却后，打开第五阀门261，滤液经导管262排出，排净后收集过滤罐装置2内的硫酸锰滤饼。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种硫酸锰溶液净化处理设备，其特征是：所述的一种硫酸锰溶液净化处理设备包括结晶高压釜装置、过滤罐装置和高压气体压缩机装置。

2.一种如权利要求1所述的硫酸锰溶液净化处理设备，其特征是：所述的结晶高压釜装置的顶部正中间位置设置了减速机，减速机的上部设置了电机，减速机的转轴与电机的转轴进行轴连接，减速机的下部安装了搅拌轴，搅拌轴上设置了叶片，结晶高压釜装置的内部左侧设置了温度套管，在减速机和温度套管之间的结晶高压釜装置的顶部设置了进气管，进气管的顶端设置了进气管法兰，结晶高压釜装置的右侧顶部依次设置了进料管、视窗和气压表，进料管的上部设置了第二阀门，第二阀门的上部设置了漏斗，夹套设置于结晶高压釜装置的中下部外围，夹套的左上部设置了进油口，夹套的左下部设置了出油口，结晶高压釜装置的底部设置了卸料管，卸料管上安装了第一阀门，卸料管的底端设置了卸料管法兰。

3.一种如权利要求1所述的硫酸锰溶液净化处理设备，其特征是：所述的过滤罐装置包括进液管、导气管、过滤罐视窗、过滤筛板、圆锥腔、放料管、罐盖体和圆筒体，罐盖体位于过滤罐装置的上部，罐盖体的顶部自左至右依次设置了进液管、导气管、过滤罐视窗，进液管上安装了第三阀门，进液管的顶部设置了进液管法兰，进液管法兰与卸料管法兰通过螺栓进行紧固连接，导气管上安装了第四阀门，过滤罐装置的下部设置了圆锥腔，圆锥腔的底部设置了放料管，放料管的底部安装了第五阀门，第五阀门的下部设置了导管，过滤罐装置的中部圆筒体的内部设置了过滤筛板，过滤筛板上安装了过滤膜，罐盖体与过滤罐装置的圆筒体通过螺栓紧固连接。

4.所述的高压气体压缩机装置的出气口与气体导管进行连接，气体导管上设置了第六阀门，气体导管的另一端设置了气体导管法兰，气体导管法兰第七阀门，第六阀门和气体导管法兰之间的气体导管上还设置了气体导管的分支气体导管，在该分支气体导管上安装了第七阀门，气体导管法兰与进气管法兰通过螺栓进行紧固连接。