CN211226374U - 一种电池级硫酸锰的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于硫酸锰制备工艺技术领域，提供一种电池级硫酸锰的制备装置，包括顺次连接的反应系统、吸收塔以及尾气排放管，反应系统包括顺次连接的反应槽、低位槽、结晶釜、离心机和料液槽，料液槽的出口与结晶釜之间还连接有输送管，反应槽设有稀硫酸入口、锰原料入口、空气入口、氢气检测仪和风管，风管末端连接至吸收塔，反应槽底部的出液口设有开关阀，低位槽与结晶釜之间依次设有水泵和袋式过滤器，结晶釜与离心机之间设有进料泵，尾气排放管底部设置有动力风机，吸收塔的顶部出口和动力风机之间连接有引风管，本装置工艺简单、操作方便、设备少，并且整个工艺无副产品产生，对后续无环保压力。

Description

一种电池级硫酸锰的制备装置

技术领域

本实用新型属于硫酸锰制备工艺技术领域，尤其涉及一种电池级硫酸锰的制备装置。

背景技术

随着新能源锰锂电池技术的发展，市场对高纯硫酸锰的需求也越来越大，传统工艺生产硫酸锰是采用锰矿粉为原料，通过还原、酸洗、除杂、过滤、结晶等工艺流程制备。

目前市面上常用的金属锰溶解反应装置，大多为密封反应釜并且需要提供加热系统、冷凝水盘管、搅拌或者回流等装置，这些装置往往造价高，并且安全系数低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电池级硫酸锰的制备装置，旨在解决现有的金属锰溶解设备复杂和安全系数低的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：

所述电池级硫酸锰的制备装置包括顺次连接的反应系统、吸收塔以及尾气排放管，所述反应系统包括顺次连接的反应槽、低位槽、结晶釜、离心机和料液槽，所述料液槽的出口与所述结晶釜之间还连接有输送管，所述反应槽设有稀硫酸入口、锰原料入口、空气入口、氢气检测仪和风管，所述风管末端连接至吸收塔，所述反应槽底部的出液口设有开关阀，所述低位槽与所述结晶釜之间依次设有水泵和袋式过滤器，所述结晶釜与所述离心机之间设有进料泵，所述尾气排放管底部设置有动力风机，所述吸收塔的顶部出口和动力风机之间连接有引风管。

进一步的，所述吸收塔的内部设置有多层填料层，其中若干层填料层上方设置有喷淋装置，所述吸收塔内顶部还设置有除沫层，所述环保吸收塔的侧壁设有检视窗。

进一步的，所述吸收塔的底座下方设有碱液箱，所述碱液箱的侧壁设有补水入口、补碱液入口和循环出口，所述循环出口连接至所述吸收塔的喷淋装置，所述碱液箱的底部设有排渣口。

进一步的，所述风管、引风管和尾气排放管上均设有氢气检测仪,所述风管上设有防静电装置。

进一步的，所述反应槽底部的出液口位置设置有滤网。

进一步的，所述结晶釜和料液槽上均设有纯水入口。

进一步的，所述反应槽为一个或多个，所述吸收塔为单个吸收塔或者为串联的多个吸收塔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用纯锰原料与稀硫酸直接反应制备硫酸锰，然后经过滤、蒸发结晶和离心分离制成成品硫酸锰晶体，工艺简单、操作方便、设备少，并且整个工艺无副产品产生，对后续无环保压力，此外，在反应过程中通过分次加酸能有效控制气体的富集速率，同时利用动力风机抽风抽走气体，保证反应过程绝对安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的反应系统的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的吸收塔以及尾气排放管的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1、2所示，本实施例提供的电池级硫酸锰的制备装置，包括顺次连接的反应系统1、吸收塔2以及尾气排放管3，所述反应系统包括顺次连接的反应槽4、低位槽5、结晶釜6、离心机7和料液槽8，所述料液槽的出口与所述结晶釜之间还连接有输送管9，所述反应槽设有稀硫酸入口10、锰原料入口11、空气入口12、氢气检测仪13和风管14，所述风管末端连接至吸收塔，所述反应槽底部的出液口设有开关阀15，所述低位槽与所述结晶釜之间依次设有水泵16和袋式过滤器17，所述结晶釜与所述离心机之间设有进料泵18，所述尾气排放管底部设置有动力风机19，所述吸收塔的顶部出口和动力风机之间连接有引风管20。

本实施例的具体工艺流程如下：向反应槽内加入适量的锰原料，分多次加入稀硫酸，其中锰原料为锰片、锰粒和锰粉中的一种或多种，锰与稀硫酸加入量的比例为1t：(5-7)m³，要求每次加稀硫酸反应1至2小时后，再次加入稀硫酸，目标是使锰片溶解完全且溶液pH值大于3.0，若锰原料溶解完全后pH值不达标，则再次加入少量锰原料，直至溶液pH大于3.0，然后开启开关阀，硫酸锰溶液流入低位槽，再由水泵送入袋式过滤器过滤，经过滤后的溶液进入结晶釜内蒸发结晶，然后经离心机离心分离，得到成品硫酸锰晶体，硫酸锰母液流入料液槽，经输送管返回至结晶釜，在结晶釜内再次结晶。在电池级硫酸锰的制备过程中，反应全过程要保证吸收塔正常开启，反应产生的氢气经风管进入吸收塔，由动力风机抽出，然后经尾气排放管排出。

本实用新型采用纯锰原料与稀硫酸直接反应制备硫酸锰，然后经过滤、蒸发结晶和离心分离制成成品硫酸锰晶体，工艺简单、操作方便、设备少，并且整个工艺无副产品产生，对后续无环保压力，此外，在反应过程中通过分次加酸能有效控制气体的富集速率，同时利用动力风机抽风抽走气体，保证反应过程绝对安全。

作为一种具体结构，如图2，所述吸收塔的内部设置有多层填料层21，其中若干层填料层上方设置有喷淋装置22，所述吸收塔内顶部还设置有除沫层23，所述环保吸收塔的侧壁设有检视窗24，所述吸收塔的底座下方设有碱液箱25，所述碱液箱的侧壁设有补水入口26、补碱液入口27和循环出口28，所述循环出口连接至所述吸收塔的喷淋装置，所述碱液箱的底部设有排渣口29，所述风管、引风管和尾气排放管上均设有氢气检测仪13，所述风管上设有防静电装置30。

反应过程中产生的酸性气体随氢气进入吸收塔内，此时，碱液箱中的碱液经循环出口进入喷淋装置，通过喷淋装置对酸性气体进行吸收，洗涤后的氢气中携带有大量雾沫，经除沫层除沫后进入引风管，然后经动力风机抽出，为保证能对酸性气体进行有效吸收，保持碱液箱碱液pH＞11，并且氢气检测仪联动动力风机，当氢气浓度升高时，动力风机速率将加快，最终将氢气浓度控制在2％以下，同时反应槽的空气入口打开，防止反应槽内负压过大，对动力风机抽风造成影响。

更为具体的，如图1，所述反应槽底部的出液口位置设置有滤网31，对硫酸锰溶液中的杂质进行过滤。

进一步的，所述结晶釜和料液槽上均设有纯水入口32，通过加入纯水，对溶液进行稀释。

此外，所述反应槽为一个或多个，所述吸收塔为单个吸收塔或者为串联的多个吸收塔，有利于提高生产效率，节省设备空间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，包括顺次连接的反应系统、吸收塔以及尾气排放管，所述反应系统包括顺次连接的反应槽、低位槽、结晶釜、离心机和料液槽，所述料液槽的出口与所述结晶釜之间还连接有输送管，所述反应槽设有稀硫酸入口、锰原料入口、空气入口、氢气检测仪和风管，所述风管末端连接至吸收塔，所述反应槽底部的出液口设有开关阀，所述低位槽与所述结晶釜之间依次设有水泵和袋式过滤器，所述结晶釜与所述离心机之间设有进料泵，所述尾气排放管底部设置有动力风机，所述吸收塔的顶部出口和动力风机之间连接有引风管。

2.如权利要求1所述电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，所述吸收塔的内部设置有多层填料层，其中若干层填料层上方设置有喷淋装置，所述吸收塔内顶部还设置有除沫层，所述吸收塔的侧壁设有检视窗。

3.如权利要求2所述电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，所述吸收塔的底座下方设有碱液箱，所述碱液箱的侧壁设有补水入口、补碱液入口和循环出口，所述循环出口连接至所述吸收塔的喷淋装置，所述碱液箱的底部设有排渣口。

4.如权利要求3所述电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，所述风管、引风管和尾气排放管上均设有氢气检测仪,所述风管上设有防静电装置。

5.如权利要求1所述电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，所述反应槽底部的出液口位置设置有滤网。

6.如权利要求1所述电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，所述结晶釜和料液槽上均设有纯水入口。

7.如权利要求1-6任一项所述电池级硫酸锰的制备装置，其特征在于，所述反应槽为一个或多个，所述吸收塔为单个吸收塔或者为串联的多个吸收塔。

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