CN113957482B - 一种阳极液制备高纯锰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将阳极液进行一级处理得到一级提纯液；(2)将步骤(1)得到的所述一级提纯液进行调液，得到二级提纯液；(3)将步骤(2)得到的所述二级提纯液进行离子交换提纯，得到三级提纯液；(4)将步骤(3)得到的所述三级提纯液进行电解精炼，得到高纯锰。本发明提供方法工艺流程简单，能有效提高阳极液的利用率，提高生产效率，降低能耗，节约成本且环境友好，所得产品纯度高，杂质含量达到半导体材料的使用标准。

Description

一种阳极液制备高纯锰的方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种阳极液制备高纯锰的方法。

背景技术

随着电子工业的持续快速发展，不仅显著地改善了人们的日常生活，还极大地带动了锰行业的发展，为金属锰提供了广阔的市场。

在半导体领域，超大规模集成电路成为未来的发展趋势，半导体用芯片尺寸已经缩小到纳米级别。随之而来的问题是，在高电流密度下金属互连线产生的RC延迟和电迁移现象成为影响芯片性能的主要因素。传统的铝及铝合金互连线已经不能够满足超大规模集成电路工艺制程的需求。相比之下，目前的铜制材料，尤其是超高纯铜(Mn纯度≥6N)，具有更高的抗电迁移能力和电导率。因而，采用铜制材料代替铝或铝合金材料对于降低芯片互连线电阻和提高其运算速度具有重要意义。但是，在28nm工艺节点以下，超高纯铜的电迁移问题较为严重，通过在超高纯铜中添加高纯锰(Mn纯度≥3N)能够形成自扩散阻挡层从而可以有效缓解电迁移现象。因此，金属互连线方面对于高纯锰的需求与日俱增。

CN104040030公开了一种高纯度锰及其制造方法，该方法通过对锰原料进行酸洗得到二次原料，将二次原料进行电解，得到纯度为3N以上的锰。该方法所得产品纯度不高，含有较多的杂质，难以满足半导体金属互连线的使用需求。

CN103937999A公开了一种真空蒸馏锰铁提取金属锰的方法，该方法采取在真空条件下蒸馏锰铁来分离锰和铁以提取锰铁中金属锰，蒸馏过程中通过加料系统连续向炉中补充原料保证蒸馏过程的连续性及高效性，蒸馏出的锰蒸气通过管道输送到结晶收集室被冷却结晶收集起来。以上制备金属锰的工艺流程复杂，对生产设备要求高，生产成本昂贵。

锰在电解精炼的过程中需要时刻对电解槽进行补液，以维持整个电解液中锰离子的浓度，进而保证电解的顺利进行。由于补液到电解槽阴极室的机制，为维持整个电解液面的稳定，还需要收集一部分阳极液。而由于阳极液中含有Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、NH₄ ⁺和Cl^-等金属和非金属杂质，难以对其直接利用，直接排放则会造成严重的环境问题。

CN103774178A公开了一种用于从硫酸锰电解液体系中电解锰的添加剂及其应用方法，此方法在硫酸铵-硫酸锰电解液中，加入柠檬酸化合物或以其为主的复配添加剂进行电解，得到纯度为3-4N的电解锰。该方法采用常见的硫化体系，生产效率低，也未提及电解后阳极液的处理方法。

因此，如何简化高纯锰的制备工艺，提高产品纯度，降低杂质含量以及提高阳极液的利用率是当前亟需解决的主要问题。

发明内容

针对目前高纯锰的生产工艺复杂，产品纯度不高，杂质难以去除以及阳极液难以处理等问题，本发明的目的在于提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与现有技术相比，本发明所得产品纯度达到4N5以上，且Co、Ni、Fe、Zn、Pb等杂质元素的含量均小于5ppm，杂质总含量小于50ppm。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将阳极液进行一级处理得到一级提纯液；

(2)将步骤(1)得到的所述一级提纯液进行调液，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的所述二级提纯液进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的所述三级提纯液进行电解精炼，得到高纯锰。

本发明中，所述“高纯锰”中的“高纯”是指Mn纯度≥3N。

本发明中，所述阳极液为电解锰工艺收集的阳极液，pH在0-1之间，存在少量阳极泥，阳极泥的主要成分为二氧化锰。由于阳极液中含有许多金属和非金属杂质，难以对其直接利用，直接排放则会造成严重的环境问题。

本发明中，所述一级处理的目的是充分提取阳极泥中的二氧化锰和除去不容性杂质，对阳极液进行初步提纯。

本发明中，所述调液为通过对一级提纯液中的Mn²⁺和NH₄ ⁺进行测定后再进行调液，其目的是充分利用一级提纯液中的Mn²⁺和NH₄ ⁺，并相应地进行调液才可以制备得到性能优异的高纯锰，以提高阳极液的利用率，若Mn²⁺和NH₄ ⁺不经调液直接作为电解液使用，由于溶液中的锰离子浓度低，会无法顺利电解。

优选地，步骤(1)所述一级处理包括：将阳极液依次进行酸处理和固液分离。

优选地，所述酸处理的时间为1-24h，例如可以是1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为4-10h。

优选地，所述酸处理中加入的酸液包括盐酸。

本发明中，采用氯化体系可以提高电流效率，降低电解电压，相比于传统的硫化体系节约能耗达到20％以上。

优选地，所述盐酸的体积浓度为10-60％，例如可以是10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％或60％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为30-50％。

优选地，所述盐酸与阳极液的体积比为1:(1-20)，例如可以是1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19或1:20，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为1:(2-10)。

优选地，步骤(2)所述调液包括：采用锰盐和铵盐进行调液。

优选地，所述锰盐包括氯化锰。

优选地，所述铵盐包括氯化铵。

本发明中，加入氯化锰和氯化铵所形成的氯化电解体系可以提高所得高纯锰的纯度，降低高纯锰中杂质的含量，所得产品更满足半导体领域对元件纯度的要求。

优选地，所述调液到达终点时，溶液中Mn²⁺的体积浓度为25-50g/L，例如可以是25g/L、26g/L、28g/L、30g/L、32g/L、34g/L、36g/L、38g/L、40g/L、42g/L、44g/L、46g/L、48g/L或50g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为30-40g/L。

优选地，所述调液到达终点时，溶液中NH₄ ⁺的体积浓度为100-160g/L，例如可以是100g/L、105g/L、110g/L、115g/L、120g/L、125g/L、130g/L、135g/L、140g/L、145g/L、150g/L、155g/L或160g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为120-140g/L。

优选地，步骤(2)所述二级提纯液的pH为6-7，例如可以是6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9或7，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为6.2-6.8。

本发明中，通过在二级提纯液中加入氨水来调节pH，可以避免引入其他杂质。

优选地，步骤(3)所述离子交换提纯包括：将步骤(2)得到的所述二级提纯液通过离子交换树脂进行提纯。

优选地，所述离子交换树脂包括MTS9300树脂、CH90树脂或CR11树脂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，步骤(4)所述电解精炼的温度为25-40℃，例如可以是25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、35℃、36℃、38℃或40℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为30-35℃。

优选地，步骤(4)所述电解精炼的电流密度为250-400A/cm²，例如可以是250A/cm²、260A/cm²、270A/cm²、280A/cm²、290A/cm²、300A/cm²、310A/cm²、320A/cm²、330A/cm²、340A/cm²、350A/cm²、360A/cm²、370A/cm²、380A/cm²、390A/cm²或400A/cm²，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为300-350A/cm²。

优选地，步骤(4)所述电解精炼中收集的阳极液返回步骤(1)进行再次处理。

作为本发明的优选技术方案，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:(1-20)进行酸处理后，经固液分离得到一级提纯液，所述盐酸的体积浓度为10-60％；

(2)将步骤(1)得到的所述一级提纯液进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为25-50g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为100-160g/L，并控制pH为6-7，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的所述二级提纯液通过离子交换树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的所述三级提纯液在25-40℃，电流密度为250-400A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提出的阳极液制备高纯锰的方法工艺流程简单，能有效提高阳极液的利用率，提高生产效率，降低能耗，节约成本且环境友好。

(2)本发明所得高纯锰产品的纯度可以达到4N5以上，且Co、Ni、Fe、Zn、Pb等杂质元素的含量均小于5ppm，杂质总含量小于50ppm，在较优条件下所得高纯锰的表面有金属光泽并且内部结构致密。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中阳极液制备高纯锰的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

具体提供一种阳极液制备高纯锰的方法，如图1所示，通过对阳极液依次进行一级处理、调液、离子交换提纯和电解精炼后，得到高纯锰。

实施例1

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:6进行酸处理溶解其中的阳极泥，经固液分离后得到一级提纯液，所述盐酸的浓度为40％；

(2)将步骤(1)得到的一级提纯液采用氯化锰和氯化铵进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为35g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为130g/L，并控制pH为6.5，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的二级提纯液通过MTS9300树脂和CH90树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的三级提纯液在32℃，电流密度为320A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

实施例2

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:1进行酸处理溶解其中的阳极泥，经固液分离后得到一级提纯液，所述盐酸的浓度为10％；

(2)对步骤(1)得到的一级提纯液采用氯化锰和氯化铵进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为25g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为160g/L，并控制pH为6，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的二级提纯液通过MTS9300树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的三级提纯液在40℃，电流密度为250A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

实施例3

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:20进行酸处理溶解其中的阳极泥，经固液分离后得到一级提纯液，所述盐酸的浓度为60％；

(2)对步骤(1)得到的一级提纯液采用氯化锰和氯化铵进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为50g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为100g/L，并控制pH为7，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的二级提纯液通过MTS9300树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的三级提纯液在25℃，电流密度为400A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

实施例4

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:10进行酸处理溶解其中的阳极泥，经固液分离后得到一级提纯液，所述盐酸的浓度为44％；

(2)对步骤(1)得到的一级提纯液采用氯化锰和氯化铵进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为45g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为150g/L，并控制pH为6，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的二级提纯液通过CR11树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的三级提纯液在30℃，电流密度为250A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

实施例5

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:10进行酸处理溶解其中的阳极泥，经固液分离后得到一级提纯液，所述盐酸的浓度为30％；

(2)对步骤(1)得到的一级提纯液采用氯化锰和氯化铵进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为30g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为140g/L，并控制pH为6.2，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的二级提纯液通过CH90树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的三级提纯液在30℃，电流密度为300A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

实施例6

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:2进行酸处理溶解其中的阳极泥，经固液分离后得到一级提纯液，所述盐酸的浓度为50％；

(2)对步骤(1)得到的一级提纯液采用氯化锰和氯化铵进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为40g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为120g/L，并控制pH为6.8，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的二级提纯液通过MTS9300树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的三级提纯液在35℃，电流密度为350A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

实施例7

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为10g/L。

实施例8

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为60g/L。

实施例9

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中调液至溶液中NH₄ ⁺的体积浓度为90g/L。

实施例10

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中调液至溶液中NH₄ ⁺的体积浓度为180g/L。

实施例11

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中调液至溶液的pH为4。

实施例12

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中调液至溶液的pH为9。

实施例13

本实施例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于步骤(2)中采用硫酸锰和硫酸铵进行调液。

对比例1

本对比例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于去掉步骤(1)。

对比例2

本对比例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于去掉步骤(2)。

对比例3

本对比例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于去掉步骤(3)。

对比例4

本对比例提供一种阳极液制备高纯锰的方法，与实施例1相比仅在于按照步骤(1)、(3)、(2)、(4)的顺序操作。

以上实施例1-13和对比例1-4中，所述阳极泥的主要组成包括MnO₂，所述阳极液的主要组成包括45g/L的MnCl₂和95g/L的NH₄Cl。

对实施例1-13和对比例1-4所制备高纯锰采用辉光放电质谱检测(GDMS)进行纯度分析，所得结果如表1所示。

对实施例1-13和对比例1-4所制备高纯锰采用辉光放电质谱检测(GDMS)进行杂质含量测定，结果如表1所示。

表1

从表1可以看出，实施例1-6所得高纯锰的纯度在99.995％以上，杂质总含量＜50ppm，所得高纯锰的表面有金属光泽并且内部结构致密。

综合实施例1和实施例7-8可以看出，实施例1中Mn²⁺的体积浓度为35g/L，相较于实施例7和实施例8中分别为10g/L和60g/L而言，实施例1中所得高纯锰表面有金属光泽，内部结构致密，纯度为99.999％，而实施例7-8中所得高纯锰表面暗淡，无金属光泽，内部结构不致密，并且纯度仅为99.995％，由此说明，本发明通过控制Mn²⁺的体积浓度在特定范围，可以提高电解得到的高纯锰的亮度和纯度，使其内部结构更加致密。

综合实施例1和实施例9-10可以看出，实施例1中NH₄ ⁺的体积浓度为130g/L，相较于实施例9和实施例10中分别为90g/L和180g/L而言，实施例1中所得高纯锰表面有金属光泽，内部结构致密，纯度为99.999％，而实施例9-10中所得高纯锰表面暗淡，无金属光泽，结构不致密，实施例9中高纯锰的纯度仅为99.996％，实施例10中高纯锰的纯度为99.998％，由此说明，本发明通过控制NH₄ ⁺的体积浓度在特定范围，可以提高电解得到的高纯锰的亮度和纯度，使其内部结构更加致密。

综合实施1和实施例11-12可以看出，实施例1中步骤(2)调液至pH为6.5，相较于实施例11和实施例12中分别为4和9而言，实施例1中所得高纯锰表面有金属光泽，内部结构致密，纯度为99.999％，而实施例11-12中所得高纯锰表面暗淡，无金属光泽，结构不致密，实施例11中高纯锰的纯度仅为99.997％，实施例12中高纯锰的纯度为99.996％，由此说明，本发明通过调液的pH为6-7，可以提高电解得到的高纯锰的亮度和纯度，使其内部结构更加致密。

综合实施例1和实施例13可以看出，实施例1中采用氯化锰和氯化铵进行调液，实施例13采用硫酸锰和硫酸铵进行调液，实施例1中所得高纯锰的纯度为99.999％，杂质含量为10.2ppm，而实施例13所得高纯锰的纯度仅为99.995％，杂质含量为49.8ppm，由此说明，本发明通过采用氯化锰和氯化铵进行调液可以提高所得高纯锰的纯度，减少杂质的总含量。

综合实施例1和对比例1可以看出，对比例1与实施例1相比仅在于去掉步骤(1)，实施例1中所得高纯锰的纯度为99.999％，杂质总含量为10.2ppm，而对比例1中所得高纯锰的纯度仅为99.98％，杂质总含量为235ppm，且表面暗淡，无金属光泽，内部结构不致密，由此说明，本发明通过进行步骤(1)可以分解阳极液中大量的不溶性杂质，回收利用阳极泥，提高高纯锰的纯度和质量，降低杂质的总含量。

综合实施例1和对比例2可以看出，对比例2与实施例1相比仅在于去掉步骤(2)，实施例1中所得高纯锰的纯度为99.999％，杂质总含量为10.2ppm，而对比例2中所得高纯锰的纯度仅为99.93％，杂质总含量为676ppm，且表面暗淡，无金属光泽，内部结构不致密，由此说明，本发明通过进行步骤(2)可以提高高纯锰的纯度和亮度，使其内部结构更加致密。

综合实施例1和对比例3可以看出，对比例3与实施例1相比仅在于去掉步骤(3)，实施例1中所得高纯锰的纯度为99.999％，杂质总含量为10.2ppm，而对比例3中所得高纯锰的纯度仅为99.5％，杂质总含量为3951.5ppm，且表面暗淡，无金属光泽，内部结构不致密，由此说明，本发明通过进行步骤(3)可以去除阳极液中的杂质，使所得高纯锰具有良好的纯度和亮度，内部结构更加致密。

综合实施例1和对比例4可以看出，对比例4与实施例1相比仅在于按照步骤(1)、(3)、(2)、(4)的顺序操作，实施例1中所得高纯锰的纯度为99.999％，杂质总含量为10.2ppm，而对比例4中所得高纯锰的纯度仅为99.98％，杂质总含量为191.7ppm，且表面暗淡，无金属光泽，内部结构不致密，由此说明，本发明通过依次进行步骤(1)、(2)、(3)、(4)可以提高高纯锰的纯度和亮度，使高纯锰内部结构更加致密。

综上所述，采用本发明提供的阳极液制备高纯锰的方法所得高纯锰的纯度可以达到4N5以上，且杂质总含量小于50ppm，在较优条件下所得高纯锰的表面有金属光泽并且内部结构致密。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (17)

1.一种阳极液制备高纯锰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将阳极液进行一级处理得到一级提纯液；所述一级处理包括：将阳极液依次进行酸处理和固液分离；所述酸处理中加入的酸液包括盐酸；

(2)将步骤(1)得到的所述一级提纯液进行调液，得到二级提纯液；所述调液包括：采用锰盐和铵盐进行调液；所述锰盐包括氯化锰；所述铵盐包括氯化铵；所述调液到达终点时，溶液中Mn²⁺的体积浓度为30-40g/L；所述调液到达终点时，溶液中NH₄ ⁺的体积浓度为120-140g/L；

(3)将步骤(2)得到的所述二级提纯液进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的所述三级提纯液进行电解精炼，得到高纯锰；

所述高纯锰的纯度≥4N5。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸处理的时间为1-24h。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸处理的时间为4-10h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸的体积浓度为10-60％。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸的体积浓度为30-50％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸与阳极液的体积比为1:(1-20)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸与阳极液的体积比为1:(2-10)。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述二级提纯液的pH为6-7。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述二级提纯液的pH为6.2-6.8。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述离子交换提纯包括：将步骤(2)得到的所述二级提纯液通过离子交换树脂进行提纯。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述离子交换树脂包括MTS9300树脂、CH90树脂或CR11树脂中的任意一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述电解精炼的温度为25-40℃。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述电解精炼的温度为30-35℃。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述电解精炼的电流密度为250-400A/cm²。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述电解精炼的电流密度为300-350A/cm²。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述电解精炼中收集的阳极液返回步骤(1)进行再次处理。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将盐酸与阳极液按体积比为1:(1-20)进行酸处理后，经固液分离得到一级提纯液，所述盐酸的体积浓度为10-60％；

(2)将步骤(1)得到的所述一级提纯液进行调液至溶液中Mn²⁺的体积浓度为30-40g/L，NH₄ ⁺的体积浓度为120-140g/L，并控制pH为6-7，得到二级提纯液；

(3)将步骤(2)得到的所述二级提纯液通过离子交换树脂进行离子交换提纯，得到三级提纯液；

(4)将步骤(3)得到的所述三级提纯液在25-40℃，电流密度为250-400A/cm²的条件下进行电解精炼，得到高纯锰。

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