KR20150050632A - Method for producing high purity manganese sulphate monohydrate from byproduct of manganese steel alloy smelting furnace and electric furnace and high purity manganese sulphate monohydrate produced thereby - Google Patents

Method for producing high purity manganese sulphate monohydrate from byproduct of manganese steel alloy smelting furnace and electric furnace and high purity manganese sulphate monohydrate produced thereby Download PDF

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KR20150050632A
KR20150050632A KR1020130129265A KR20130129265A KR20150050632A KR 20150050632 A KR20150050632 A KR 20150050632A KR 1020130129265 A KR1020130129265 A KR 1020130129265A KR 20130129265 A KR20130129265 A KR 20130129265A KR 20150050632 A KR20150050632 A KR 20150050632A
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이정노
김정민
신재관
송남용
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주식회사 동부메탈
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Abstract

The present invention relates to a method for producing a high purity manganese sulfate monohydrate to obtain the high purity manganese sulfate monohydrate from byproducts generated in a manganese steel alloy smelting furnace and a manganese steel alloy electric furnace containing manganese. Byproducts generated in the manganese steel alloy smelting furnace implement pretreatment processes of: a reducing step by using carbon (S10a); a manganese leaching step (S20a); and a first impurity removing step (S30a) wherein, byproduct generated in the manganese steel alloy electric furnace implement pretreatment processes of: a potassium (K) removing step (S10b); a manganese leaching step (S20b); and a first impurity removing step (S30b); a second impurity removing step (S40) of mixing liquids obtained in the step (S30a) and the step (S30b) which passed through the pretreatment processes, and adding sodium sulfide to the mixture; a step of collecting a manganese compound (S50); a step (S60) of remelting into a manganese compound by using sulfuric acid (H_2SO_4); and a step (S70) of collecting the manganese sulfate monohydrate (MnSO_4·H_2O).

Description

망간합금철 정련로와 전기로 부산물부터 고순도 황산망간일수화물의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 고순도 황산망간일수화물{METHOD FOR PRODUCING HIGH PURITY MANGANESE SULPHATE MONOHYDRATE FROM BYPRODUCT OF MANGANESE STEEL ALLOY SMELTING FURNACE AND ELECTRIC FURNACE AND HIGH PURITY MANGANESE SULPHATE MONOHYDRATE PRODUCED THEREBY}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a process for producing high purity manganese sulfate monohydrate from a manganese iron refining furnace and an electric furnace by-product, and a high purity manganese sulfate monohydrate produced by the process, and more particularly, to a high purity manganese sulfate monohydrate, FURNACE AND HIGH PURITY MANGANESE SULPHATE MONOHYDRATE PRODUCED THEREBY}

본 발명은 망간을 함유하는 망간합금철 정련로와 전기로에서 발생되는 부산물로부터 고순도의 황산망간일수화물을 획득하기 위한 고순도 황산망간일수화물의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing high purity manganese sulfate monohydrate for obtaining high purity manganese sulfate monohydrate from manganese iron refining furnace containing manganese and byproducts generated in an electric furnace.

최근 전자기기, 휴대용 컴퓨터 및 휴대전화 등의 확산과 더불어 이차전지에 대한 수요가 증가하고 있다.With the recent spread of electronic devices, portable computers and mobile phones, demand for secondary batteries is increasing.

이러한 이차전지는 음극, 양극, 전해액 및 분리막으로 구성되며, 상기 양극의 제조에 망간산화물이 많이 이용되고 있다.Such a secondary battery is composed of a cathode, an anode, an electrolyte, and a separator, and manganese oxide is widely used in the production of the anode.

이차전지 수요 급증에 따라 이차전지 제조에 필요한 재료 또한 수요가 급증하고 있는 실정이다.As the demand for secondary batteries increases, demand for materials for manufacturing secondary batteries is increasing rapidly.

황산망간일수화물(MnSO4·H2O)은 2차 전지에 사용되는 양극활물질의 주재료가 된다. 그러나 이차전지의 전극재료로 이용되는 황산망간일수화물은 현재 거의 수입에 의존하고 있는 문제점이 있다.Manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) is the main material of the cathode active material used in the secondary battery. However, manganese sulfate monohydrate used as an electrode material of a secondary battery has a problem that it is almost dependent on imports.

이러한 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)의 회수방법에 대한 종래기술에는 특허문헌인 (KR) 등록특허공보 제10-1052192호인 전기로 분진에 포함된 망간 함유 화합물의 회수방법이 제공되어 있다.A conventional method for recovering manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) includes a method for recovering a manganese-containing compound contained in electric furnace dust as disclosed in Patent Document No. 10-1052192 have.

즉, 상기 (KR) 등록특허공보 제10-1052192호인 전기로 분진에 포함된 망간 함유 화합물의 회수방법에서는, 전기로 분진에 포함된 망간 함유 화합물을 회수함과 동시에 부수적으로 알칼리 금속 화합물과 망간 함유 화합물 제조시 사용되어지는 산과 염기의 종류에 따라 황산암모늄 등의 부산물도 함께 회수가능하도록 한 방법을 제시하고 있다.That is, in the method of recovering the manganese-containing compound contained in the electric furnace dust, which is the above-mentioned (KR) No. 10-1052192, the manganese-containing compound contained in the electric furnace dust is recovered and, at the same time, the alkali metal compound and the manganese- A method is proposed in which by-products such as ammonium sulfate can be recovered depending on the kind of acid and base used in the preparation of the compound.

그러나 상기 특허문헌으로 제공된 방법에 의하여 회수되는 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)은 순도는 약 60% 수준에 머무르고 있어, 상기 특허문헌에 제공된 회수방법으로는 99% 이상의 고순도 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)을 회수하기 어려운 문제점이 있다.
However, the purity of manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) recovered by the method disclosed in the above Patent Document remains at about 60%. In the recovery method provided in the patent document, 99% or more of high purity manganese sulfate There is a problem that it is difficult to recover the hydrate (MnSO 4 .H 2 O).

(KR) 등록특허공보 10-1052192(KR) Patent Registration No. 10-1052192

본 발명은 수입에 거의 의존하고 있는 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)의 수입 의존도를 낮추는 동시에 망간을 함유하는 망간합금철 정련로와 전기로에서 발생하는 다량의 부산물로부터 고순도 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)을 획득할 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention lowers import dependence of manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O), which is largely dependent on imports, as well as high-purity manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O).

즉, 망간합금철 제조시 정련로에서 발생하는 부산물과 전기로에서 발생하는 부산물 내에서 고순도 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)을 획득할 수 있도록 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
That is, it is an object of the present invention to provide a method for producing manganese alloy iron byproducts generated in a refining furnace and manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) in high yields in byproducts generated in an electric furnace.

상기 목적은 본 발명인 망간합금철 정련로와 전기로의 부산물부터 고순도 황산망간일수화물의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것으로, The above object can be attained by a method for producing high purity manganese sulfate monohydrate from a by-product of a manganese alloy iron refining furnace and an electric furnace of the present invention,

본 발명인 망간합금철 정련로 부산물부터의 고순도 황산망간일수화물의 제조방법은, 망간합금철 정련로에서 발생되는 부산물은 환원제인 카본을 이용하여 황산(H2SO4)에 용해되도록 환원시키는 단계(S10a)와; 상기 단계(S10a)에서 환원된 망간산화물(MnO)으로부터 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계(S20a)와; 상기 단계(S20a)의 침출액으로부터 철을 포함하는 제1 불순물을 제거하는 단계(S30a)의 전처리과정을 실시하며,The present invention provides a method for producing high purity manganese sulfate monohydrate from a by-product, wherein the by-product generated in the manganese iron refining furnace is reduced to be dissolved in sulfuric acid (H 2 SO 4 ) using carbon as a reducing agent S10a); Step (S20a) to using sulfuric acid (H 2 SO 4) from the manganese oxide (MnO) and reduced at the step (S10a) leaching with sulfuric acid and manganese; A pretreatment step (S30a) of removing the first impurity containing iron from the leaching solution of the step (S20a) is performed,

망간합금철 전기로에서 발생되는 부산물은 세수를 통한 칼륨(K)을 제거하는 단계(S10b)와; 상기 단계(S10b) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계(S20b)와; 상기 단계(S20b)의 침출액으로부터 철을 포함하는 제1 불순물을 제거하는 단계(S30b)의 전처리과정을 실시하고,The by-product generated in the manganese alloy iron furnace is a step (S10b) of removing potassium K through the wash water; Step (S20b) that after the step (S10b) using sulfuric acid (H 2 SO 4) leaching with sulfuric acid and manganese; A pretreatment step of removing the first impurity containing iron (S30b) from the leaching solution of the step (S20b)

전처리과정을 거친 상기 단계(S30a)와 단계(S30b)에서 획득되는 액을 혼합하고, 혼합액에 황화나트륨(Na2S·5H2O)을 첨가하여 제2 불순물을 제거하는 단계(S40)와; 상기 단계(S40) 후 수산화나트륨을 첨가하여 수산화망간(Mn(OH)2)으로 침전시켜 망간화합물을 회수하는 단계(S50)와; 상기 단계(S50) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 재용해시키는 단계(S60)와; 상기 단계(S60)에 의하여 획득된 액으로부터 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)를 회수하는 단계(S70)를 포함한다.
Mixing the solution obtained by pre-treatment rough in the step (S30a) a step (S30b), and removing the second impurities by the addition of sodium sulfide (Na 2 S · 5H 2 O ) in a mixture (S40) and; After the step S40, sodium hydroxide is added to precipitate manganese hydroxide (Mn (OH) 2 ) to recover the manganese compound (S50); Step (S60) to that after the step (S50) using a sulfuric acid (H 2 SO 4) and re-dissolved with sulfuric acid and manganese; And recovering manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) from the liquid obtained in the step S60 (S70).

상기와 같이 이루어진 본 발명인 망간합금철 정련로와 전기로의 부산물부터의 고순도 황산망간일수화물의 제조방법에 따르면 망간합금철 정련로와 전기로에서 발생되는 부산물로부터 고순도 황산망간일수화물을 제조하여 제공할 수 있다.
According to the manganese alloy iron refining furnace of the present invention and the method for producing high purity manganese sulfate monohydrate from the byproducts of the electric furnace, high purity manganese sulfate monohydrate can be prepared from byproducts generated in the manganese iron refining furnace and the electric furnace have.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 망간합금철 정련로와 전기로 부산물부터 고순도 황산망간일수화물의 제조방법에 대한 흐름도.1 is a flow chart of a method for producing high purity manganese sulfate monohydrate from a manganese iron refining furnace and an electric furnace byproduct according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
It is to be understood that the terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to a conventional or dictionary sense and that the configurations shown in the embodiments and drawings described herein are only the most preferred embodiments of the present invention It is to be understood that the invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein, and that various equivalents and modifications may be made thereto without departing from the scope of the present invention.

본 발명은 망간합금철 정련로와 전기로에서 발생되는 부산물부터 고순도 황산망간일수화물을 제공할 수 있도록 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 고순도 황산망간일수화물이다.
The present invention relates to a process for producing high purity manganese sulfate monohydrate capable of providing high purity manganese sulfate monohydrate from a by-product generated in a manganese iron refining furnace and an electric furnace, and a high purity manganese sulfate monohydrate produced by the process.

본 발명인 망간합금철 정련로와 전기로에서 발생되는 부산물부터 고순도 황산망간일수화물을 획득하기 위해서는 각각 서로 다른 전처리과정을 포함한다.In order to obtain high purity manganese sulfate monohydrate from the manganese iron refining furnace of the present invention and the byproducts generated in the electric furnace, they each include different pretreatment processes.

즉, 도 1과 같이 본 발명인 망간합금철 정련로와 전기로 부산물로부터 고순도 황산망간일수화물의 제조방법은.That is, as shown in FIG. 1, a method for producing high purity manganese sulfate monohydrate from a manganese alloy iron refining furnace and an electric furnace by-product of the present invention comprises:

망간합금철 정련로에서 발생되는 부산물은 환원제인 카본을 이용하여 황산(H2SO4)에 용해되도록 환원시키는 단계(S10a)와; 상기 단계(S10a)에서 환원된 망간산화물(MnO)으로부터 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계(S20a)와; 상기 단계(S20a)의 침출액으로부터 철을 포함하는 제1 불순물을 제거하는 단계(S30a)의 전처리과정을 실시하며,By-products generated from a manganese alloy steel refining step (S10a) to the reduction using a reducing agent dissolved in the carbon sulfuric acid (H 2 SO 4) and; Step (S20a) to using sulfuric acid (H 2 SO 4) from the manganese oxide (MnO) and reduced at the step (S10a) leaching with sulfuric acid and manganese; A pretreatment step (S30a) of removing the first impurity containing iron from the leaching solution of the step (S20a) is performed,

망간합금철 전기로에서 발생되는 부산물은 세수를 통한 칼륨(K)을 제거하는 단계(S10b)와; 상기 단계(S10b) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계(S20b)와; 상기 단계(S20b)의 침출액으로부터 철을 포함하는 제1 불순물을 제거하는 단계(S30b)의 전처리과정을 실시하고,The by-product generated in the manganese alloy iron furnace is a step (S10b) of removing potassium K through the wash water; Step (S20b) that after the step (S10b) using sulfuric acid (H 2 SO 4) leaching with sulfuric acid and manganese; A pretreatment step of removing the first impurity containing iron (S30b) from the leaching solution of the step (S20b)

전처리과정을 거친 상기 단계(S30a)와 단계(S30b)에서 획득되는 액을 혼합하고, 혼합액에 황화나트륨(Na2S·5H2O)을 첨가하여 제2 불순물을 제거하는 단계(S40)와; 상기 단계(S40) 후 수산화나트륨을 첨가하여 수산화망간(Mn(OH)2)으로 침전시켜 망간화합물을 회수하는 단계(S50)와; 상기 단계(S50) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 재용해시키는 단계(S60)와; 상기 단계(S60)에 의하여 획득된 액으로부터 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)를 회수하는 단계(S70)를 포함한다.
Mixing the solution obtained by pre-treatment rough in the step (S30a) a step (S30b), and removing the second impurities by the addition of sodium sulfide (Na 2 S · 5H 2 O ) in a mixture (S40) and; After the step S40, sodium hydroxide is added to precipitate manganese hydroxide (Mn (OH) 2 ) to recover the manganese compound (S50); Step (S60) to that after the step (S50) using a sulfuric acid (H 2 SO 4) and re-dissolved with sulfuric acid and manganese; And recovering manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) from the liquid obtained in the step S60 (S70).

- - 망간합금철Manganese alloy iron 정련로에서In the refinery 발생되는Generated 부산물의 전처리과정 Preprocessing of byproducts

1. 망간산화물로 환원시키는 단계(S10a)1. Step (S10a) of reducing manganese oxide,

망간합금철 정련로에서 발생되는 부산물과 환원제인 카본의 혼합물을 700~1000℃의 환원분위기(N2)에서 환원배소시켜 사산화삼망간(Mn3O4)을 황산(H2SO4)에 용해가능한 망간산화물(MnO)로 환원시키는 단계이다. 상기 카본은 부산물 대비 3~6% 중량비율로 혼합한다.(Mn 3 O 4 ) can be dissolved in sulfuric acid (H 2 SO 4 ) by reducing and roasting a mixture of the by-product generated from the manganese iron refining furnace and carbon, which is a reducing agent, in a reducing atmosphere (N 2 ) Manganese oxide (MnO). The carbon is mixed at a weight ratio of 3-6% by weight relative to the by-product.

망간합금철 정련로 부산물(Dust)은 MnO, Mn2O3, Mn3O4, MnO2 등의 망간산화물을 포함하며, 주요형상은 Mn3O4이다.The manganese alloy iron refining furnace by-product (Dust) includes manganese oxides such as MnO, Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 and MnO 2 , and the main shape is Mn 3 O 4 .

황산(H2SO4)에 용해될 수 있도록 망간산화물(MnO)을 환원시키기 위하여 카본과 혼합 후 로타리킬른을 사용하여 700~1000℃의 온도와 환원분위기(N2 seal) 반응기에서 30~120분 동안 환원배소를 시킨다.
In order to reduce manganese oxide (MnO) to be dissolved in sulfuric acid (H 2 SO 4 ), it is mixed with carbon and then heated in a rotary kiln at a temperature of 700 to 1000 ° C. and a reducing atmosphere (N 2 seal) During the reheating process.

2. 황산망간으로 침출시키는 단계(S20a)2. Step of leaching with manganese sulfate (S20a)

상기 단계(S10a)에서 환원된 망간산화물(MnO)으로부터 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계이다.In step (S10a), the manganese oxide (MnO) is leached into manganese sulfate using reduced sulfuric acid (H 2 SO 4 ).

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

MnO + H2SO4 = MnSO4 + H2OMnO + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2 O

망간산화물(MnO)로부터 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출할 때 pH는 0.5~2로 조절시키는 것이 바람직하다.
When leaching from manganese oxide (MnO) to manganese sulfate using sulfuric acid (H 2 SO 4 ), the pH is preferably adjusted to 0.5 to 2.

3. 제1 불순물 제거하는 단계(S30a)3. Removing the first impurity (S30a)

상기 단계(S20a) 후 침출액 중 철을 포함하는 불순물을 제거하는 단계이며, 이때, 규소(Si), 알루미늄(Al)도 함께 제거될 수 있다.After step (S20a), impurities including iron are removed from the leach solution. At this time, silicon (Si) and aluminum (Al) may also be removed.

이러한 제1 불순물을 제거하는 단계(S30a)는, 단계(S20a) 후 침출액 중 철을 K-자로사이트(Jarosite)로 침전시켜 제거하기 위하여 산화제와 칼륨(K)을 첨가시키는 단계(S31)와; 상기 단계(S31) 후 침출액에 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 이용하여 pH 2~3으로 조절하고(바람직하게 pH는 2.3~2.6이다), 90~95℃의 온도로 3시간 유지시켜 반응시키는 단계(S32)와; 상기 단계(S32) 후 잔여불순물인 철을 제거하기 위하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 이용하여 pH 5~6으로 조절하는 단계(S33)를 포함한다.The step (S30a) of removing the first impurity includes a step (S31) of adding an oxidizing agent and potassium (K) to precipitate and remove iron in the leach solution after the step (S20a) with K-jarosite; After the step (S31), the pH of the leaching solution is adjusted to 2 to 3 (preferably pH 2.3 to 2.6) by using calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and maintained at 90 to 95 ° C for 3 hours Step S32; And adjusting the pH to 5 to 6 by using calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) to remove iron as a residual impurity after the step (S32).

상기 단계(S31)는 침출액 중 철을 K-자로사이트(Jarosite, KFe3(SO4)2(OH)6)로 침전시키기 위해 산화제와 칼륨(K)을 첨가하는 단계로, 상기 산화제는 구체적인 예시로 과산화수소(H2O2)를 사용할 수 있으며, 칼륨(K)은 구체적인 예시로 황산칼륨(K2SO4)을 사용할 수고, 칼륨(K)의 첨가량은 철 몰 함량의 1~2배가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다.The step S31 is a step of adding an oxidizing agent and potassium (K) to precipitate iron in the leaching solution with K-jarosite (KFe 3 (SO 4) 2 (OH) 6 ) can be used for hydrogen peroxide (H 2 O 2), potassium (K) is the amount of labor, potassium (K) using the potassium sulfate (K 2 sO 4) as a specific example is the addition to the ship 1 and 2 of the iron molar content .

상기 단계(S32)는 철을 K-자로사이트(Jarosite, KFe3(SO4)2(OH)6)로 침전시키기 위해 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 첨가하여 pH 2~3으로 조절한 후 90~95℃의 온도로 유지시켜 반응을 시킨다.The step (S32) is the site (Jarosite, KFe 3 (SO4) 2 (OH) 6) pH 2 ~ 3 by the addition of high concentration of 10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2) to precipitate the iron as a K- After adjusting, the reaction is carried out at a temperature of 90 to 95 ° C.

즉, 단계(S31) 후 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 첨가하여 적정 pH 2~3로 조절 후 온도를 올려야한다. 상기 반응 시 온도를 먼저 올린 후 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 첨가하게 되면 급속한 반응성에 의해 철이 K-자로사이트가 아닌 Fe(OH)3 또는 FeOOH 등의 수산화물 형태로 침전하게 되어 고액분리가 어려워진다.That is, after step S31, the temperature is raised after adjusting the pH to 2 to 3 by adding a solid concentration of 10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ). If the calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is added after raising the temperature during the reaction, the iron is precipitated in the form of hydroxide such as Fe (OH) 3 or FeOOH instead of K-jarosite due to its rapid reactivity, Loses.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 3Ca(OH)2 = 2KFe3(SO4)2(OH)6 + 3CaSO4 + 3SO4 2 - 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 3Ca (OH) 2 = 2KFe 3 (SO 4) 2 (OH) 6 + 3CaSO 4 + 3SO 4 2 -

상기 잔여불순물제거단계(S33)는 반응단계(S32) 후 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 이용하여 pH 5~6으로 조절하여 남은 철을 제거하는 단계로, 이때 규소(Si), 알루미늄(Al)도 제거된다. 상기 반응 후 고액분리를 통해 슬러리는 폐기하고, 망간침출액은 회수한다.
The residual impurity removing step S33 is a step of removing iron remaining after adjusting the pH to 5 to 6 using a solid concentration of 10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) after the reaction step (S32) , And aluminum (Al) are also removed. After the reaction, the slurry is discarded through solid-liquid separation, and the manganese leachate is recovered.

- - 망간합금철Manganese alloy iron 전기로에서  In an electric furnace 발생되는Generated 부산물의 전처리과정 Preprocessing of byproducts

1. 칼륨(K)을 제거하는 단계(S10b)1. Step (S10b) of removing potassium (K)

망간합금철 전기로 부산물(주요성상 MnO) 중 주요 불순물인 칼륨(K)을 제거 위해 원료 대비 3~5배의 물을 이용하여 수세를 통해 칼륨(K)을 선택적으로 용출한다. 상기 반응 중 칼륨(K) 용출율 상승 및 기타불순물(Mg, Ca 등) 제거를 위해 황산을 추가투입할 수도 있으며, 이때 pH 조절은 pH 6~8이 적정하다.Manganese alloy In order to remove potassium (K), which is a major impurity in the by-product (main Mn MnO 2), potassium (K) is selectively eluted through washing with water 3 to 5 times as much as the raw material. During the reaction, sulfuric acid may be further added for increasing the dissolution rate of potassium (K) and removing other impurities (Mg, Ca, etc.).

상기 반응 후 고액분리를 통해 고형분은 회수하고 칼륨(K) 함유액은 폐기한다.
After the reaction, the solid content is recovered by solid-liquid separation and the potassium (K) -containing liquid is discarded.

2. 황산망간으로 침출시키는 단계(S20b)2. Step of leaching with manganese sulfate (S20b)

상기 단계(S10b)에서 세수되어 칼륨(K)이 제거된 전기로 부산물을 황산(H2SO4)으로 용해시켜 황산망간으로 침출시키는 단계이다.In the step (S10b), the electrolytic byproduct from which potassium K is removed is dissolved in sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and leached into manganese sulfate.

즉, 수세한 원료 중 망간을 황산망간으로의 침출을 위해 황산(H2SO4)을 첨가하며, 전기로 부산물(주요성상 MnO)을 침출하기 위해서 70% 황산(H2SO4)을 pH 1~1.5까지 첨가하여 황산망간으로 침출한다.In order to leach manganese into manganese sulfate, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) was added and 70% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) was added to pH 1 To 1.5, and leached with manganese sulfate.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

MnO + H2SO4 = MnSO4 + H2OMnO + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2 O

망간산화물(MnO)로부터 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출할 때 pH는 0.5~2로 조절시키는 것이 바람직하다.
When leaching from manganese oxide (MnO) to manganese sulfate using sulfuric acid (H 2 SO 4 ), the pH is preferably adjusted to 0.5 to 2.

3. 제1 불순물을 제거하는 단계(S30b)3. Removing the first impurity (S30b)

상기 단계(S20b) 후 침출액 중 철을 포함하는 불순물을 제거하는 단계이며, 이때, 규소(Si), 알루미늄(Al)도 함께 제거될 수 있다.After step (S20b), impurities including iron are removed from the leach solution. At this time, silicon (Si) and aluminum (Al) may also be removed.

이러한 제1 불순물 제거단계(S30b)는, 침출단계(S20b) 후 침출액에 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 이용하여 pH 5~6으로 조절하여 불순물을 제거한다.In the first impurity removal step S30b, after the leaching step S20b, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is used to adjust the pH to 5 to 6 to remove the impurities.

상기 수산화칼슘(Ca(OH)2)은 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 사용한다.The calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) used is a solid concentration 10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ).

상기 반응 후 고액분리를 통하여 슬러리는 폐기하고, 불순물이 제거된 망간침출액은 회수한다.
After the reaction, the slurry is discarded through solid-liquid separation, and the manganese leaching solution from which the impurities are removed is recovered.

- 부산물의 후처리과정- Post-treatment of by-products

1. 제2 불순물을 제거하는 단계(S40)1. removing the second impurity (S40)

망간침출액 중에 포함되어 있는 제2 불순물인 중금속(Zn, Co, Cu 등)를 황화물형태(ZnS, CoS, CuS)로 침전시켜 제거하는 단계이다.(Zn, Co, Cu) in the form of sulfide (ZnS, CoS, CuS), which is a second impurity contained in the manganese leach solution.

상기 전처리과정인 제1 불순물 제거하는 단계(S30a)와 단계(S30b)에서 획득된 망간침출액에 혼합한 후 황화나트륨(Na2S·5H2O)을 첨가하여 중금속(Zn, Co, Cu 등)를 황화물형태(ZnS, CoS, CuS)로 반응시켜 침전시킨 후 고액분리를 통해 황화물 슬러리는 폐기하고, 망간침출액은 회수한다.(Zn, Co, Cu, etc.) by adding sodium sulfide (Na 2 S · 5H 2 O) to the manganese leaching solution obtained in the steps of removing the first impurities (S30a) and the step (S30b) (ZnS, CoS, CuS) to precipitate the sulfide slurry. The sulfide slurry is discarded through solid-liquid separation and the manganese leachate is recovered.

이때, 황화나트륨(Na2S·5H2O)의 첨가량은 불순물 전체 몰량의 2배를 물에 용해 후 첨가한다.At this time, the amount of sodium sulfide (Na 2 S · 5H 2 O) is added after dissolving in water twice the total molar amount of impurities.

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Zn2 + + Na2S → ZnS + 2Na+ Zn 2 + + Na 2 S? ZnS + 2Na +

Co2 + + Na2S → CoS + 2Na+ Co 2 + + Na 2 S? CoS + 2Na +

Cu2 + + Na2S → CuS + 2Na+
Cu 2 + + Na 2 S? CuS + 2Na +

2. 망간화합물을 회수하는 단계(S50)2. Step of recovering the manganese compound (S50)

상기 제2 불순물을 제거하는 단계(S40)를 거친 망간침출액에 수산화나트륨을 첨가하여 pH조절을 통해 망간화합물로 침전시키는 단계이다.The step of removing the second impurity (S40) is a step of adding sodium hydroxide to the manganese leach solution to precipitate the manganese compound through pH control.

제2 불순물을 제거하는 단계(S40)를 거친 망간침출액의 망간농도가 100g/L이상일 경우 망간침전시 마그네슘과 칼슘 등의 불순물이 같이 침전할 수 있음으로 망간의 농도를 60~80g/L로 희석하고, 망간침전물(Mn(OH)2)의 산화방지를 위해 N2 seal을 실시한 반응기에서 반응온도를 50~80℃(바람직한 온도는 60~70℃이다)로 유지하고 수산화나트륨을 첨가하여 pH 8~8.5로 조절을 통해 망간(Mn(OH)2)로 침전 회수하도록 하며, 반응으로 침전한 망간침전물(Mn(OH)2)은 고액분리 후 60~70℃의 세척수를 사용하여 세척 및 고액분리 2단계에 걸쳐 실시하여 망간침전물(Mn(OH)2)에서 나트륨(Na)을 제거한다.When the manganese concentration of the manganese leached solution after the step of removing the second impurity (S40) is 100 g / L or more, impurities such as magnesium and calcium may precipitate at the time of manganese precipitation, so that the concentration of manganese is diluted to 60 to 80 g / L The reaction temperature was maintained at 50 to 80 ° C (preferred temperature was 60 to 70 ° C) in a N 2 seal reactor to prevent oxidation of manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) through adjustment to to 8.5 manganese (Mn (OH) 2) to precipitate and to recover, a precipitate by the reaction of manganese precipitate (Mn (OH) 2) is washed by using wash water of 60 ~ 70 ℃ and then subjected to solid-liquid separation and solid-liquid separation The sodium (Na) is removed from the manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) by two steps.

즉, 상기 제2 불순물을 제거하는 단계(S40)를 거친 반응 후의 망간침출액에는 망간, 마그네슘, 칼슘, 칼륨이 용해되어 있어 산물의 순도 향상 및 불순물 제거를 위해 망간만을 선택적으로 침전시키는 단계로 망간의 함량이 60~80g/L의 함량이 되도록 물을 이용하여 희석하는 단계를 거쳐 50~80℃상태에서 수산화나트륨(NaOH)을 이용하여 pH조절을 통해 망간(Mn(OH)2)을 침전시킨다. 이때 적정 pH는 8~8.5가 적정하며, 상기 pH보다 낮을 경우는 Mn의 회수율이 낮아지며 상기 pH보다 높을 경우 Ca, Mg, K의 침전이 발생하게 되어 최종산물의 순도를 저하시키게 된다.
That is, manganese, magnesium, calcium, and potassium are dissolved in the manganese leaching solution after the reaction (S40) of removing the second impurities, so that only the manganese is selectively precipitated to improve the purity of the product and remove the impurities. (Mn (OH) 2 ) is precipitated by adjusting the pH with sodium hydroxide (NaOH) at 50 to 80 ° C by diluting with water to a content of 60 to 80 g / L. At this time, the optimum pH is in the range of 8 to 8.5. If the pH is lower than this pH, the recovery of Mn is lowered. If it is higher than the above pH, precipitation of Ca, Mg, K occurs and the purity of the final product is lowered.

3. 재용해시키는 단계(S60)3. Redepositing step (S60)

상기 단계(S50) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 회수된 망간침전물(Mn(OH)2)을 황산망간으로 재용해시키는 단계(S60)이다.The step (S60) of re-dissolving the manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) recovered using sulfuric acid (H 2 SO 4 ) into manganese sulfate after the step (S 50).

이때, 첨가하는 황산(H2SO4)의 양은 pH를 통해 조절을 하며, 망간침전물(Mn(OH)2)과 황산(H2SO4)의 반응종료 pH는 1~2가 적정하다.At this time, the amount of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) to be added is controlled through pH, and the termination pH of manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is 1 to 2.

상기 반응 후 최종 pH는 1~2인 재용해액을 중화하는 단계로 이때, 중화반응을 위한 시약은 망간침전물(Mn(OH)2)을 이용하였다. 상기 단계(S50)에서 제조된 망간침전물(Mn(OH)2)을 첨가하여 pH를 5~6으로 중화한다.
After the reaction, the final pH is 1 to 2, which is the neutralization step of the redissolving solution. As a reagent for the neutralization reaction, a manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) was used. The manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) prepared in the step S50 is added to neutralize the pH to 5 to 6.

4. 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)을 회수하는 단계(S70)4. Step (S70) of recovering manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O)

재용해단계(S60)에서 황산(H2SO4)으로 용해되어 이루어진 황산망간을 분무건조하여 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)로 제조하여 회수하는 단계이다. Manganese sulfate dissolved in sulfuric acid (H 2 SO 4 ) in a redissolution step (S60) is spray dried to produce manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) and recovered.

상기 반응을 위한 적정 온도는 투입온도 230℃이며 배출온도 120℃이다.
The appropriate temperature for the reaction is 230 ° C with an inlet temperature of 120 ° C.

본 발명에 의하여 망간합금철 정련로와 전기로 부산물로부터 고순도 황산망간일수화물(MnSO4H2O)을 하기 실시 예와 같은 제조방법으로 제조한다.According to the present invention, a high purity manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 H 2 O) is produced from a manganese iron refining furnace and an electric furnace by-product by the same production method as the following examples.

[실시 예][Example]

환원배소(Reduced roast ( S10aS10a ))

망간합금철 정련로 부산물(Mn3O4)을 황산망간으로의 침출을 위해 카본을 부산물 대비 5% 비율로 혼합하여 N2 seal된 로타리킬른이에서 800℃로 60분 반응시켜 MnO로 환원배소한다.In order to leach manganese iron refining furnace by-product (Mn3O4) into manganese sulfate, carbon is mixed at a ratio of 5% relative to byproducts, and the mixture is reduced to MnO by reacting in a N2 sealed rotary kiln at 800 ℃ for 60 minutes.

MnMn 침출( Leaching ( S20aS20a ))

환원배소된 MnO를 황산망간으로의 침출을 위해 70% 황산(H2SO4)을 pH 1.5까지 첨가하여 황산망간으로 침출한다.70% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) was added to pH 1.5 for leaching of the reduced roasted MnO into manganese sulfate and leached into manganese sulfate.

FeFe 산화 및 K 첨가( Oxidation and K addition ( S31S31 ))

상기 침출액 중 철을 K-자로사이트(Jarosite, KFe3(SO4)2(OH)6)로 침전시키기 위해 산화제인 과산화수소(H2O2)와 황산칼륨(K2SO4)을 첨가하며,Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and potassium sulfate (K 2 SO 4 ), which are oxidants, are added to precipitate iron in the leach solution with K-jarosite (KFe 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 )

상기 과산화수소(H2O2)의 첨가량은 철의 몰 함량대비 비율 1:1로 첨가하고, 황산칼륨(K2SO4)은 철의 몰 함량대비 1:1.2배가 되도록 첨가한다.The amount of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) added is 1: 1 to the molar amount of iron, and potassium sulfate (K 2 SO 4 ) is added so that the molar amount of iron is 1: 1.2.

K-K- 자로사이트(KFeJarosite (KFe 33 9(OH)9 (OH) 33 (SO(SO 44 )) 22 ) 침전() Precipitation S32S32 ))

철을 K-자로사이트(Jarosite, KFe3(SO4)2(OH)6)로 침전시키기 위해 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 첨가하여 pH 2.5로 조절 후 가열하여 92℃의 온도에서 3시간을 유지한다.10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) at a concentration of 10% was added to precipitate the iron with K-jarosite (KFe 3 (SO 4) 2 (OH) 6 ) 3 hours.

FeFe  And SiSi , , AlAl 제거( remove( S33S33 ))

상기 단계(S32) 후 남은 철 및 Si, Al을 제거하기 위해 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 pH 5가 되도록 첨가하여 철 및 Si, Al을 제거하도록 한다. 상기 반응 후 고액분리를 통해 슬러리는 폐기하고, 철이 제거된 망간침출액을 회수한다.To remove iron, Si, and Al remaining after the step S32, 10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) at a concentration of 10% is added so as to have a pH of 5 to remove iron, Si and Al. After the reaction, the slurry is discarded through solid-liquid separation, and the manganese leachate from which iron has been removed is recovered.

칼륨(K) 제거(Removal of potassium (K) ( S10bS10b ))

망간합금철 전기로 부산물을 물로 세수시켜 주요 불순물인 칼륨(K)을 제거 한다.Manganese Alloy Iron By-products are washed with water to remove potassium (K), which is a major impurity.

상기 반응 중 칼륨(K) 용출율 상승 및 기타불순물(Mg, Ca 등) 제거를 위해 황산을 추가투입할 수도 있으나, 본 실시 예에서는 추가하지 않았다.Sulfuric acid may be added to increase the dissolution rate of potassium (K) and to remove other impurities (Mg, Ca, etc.) during the reaction, but it is not added in this embodiment.

상기 반응 후 고액분리를 통해 고형분은 회수하고 칼륨(K) 함유액은 폐기한다.After the reaction, the solid content is recovered by solid-liquid separation and the potassium (K) -containing liquid is discarded.

MnMn 침출( Leaching ( S20bS20b ))

황산망간으로의 침출을 위해 70% 황산(H2SO4)을 pH 1.5까지 첨가하여 황산망간으로 침출한다.For leaching into manganese sulfate, 70% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is added to pH 1.5 and leached into manganese sulfate.

제1 불순물 제거(First impurity removal ( S30bS30b ))

상기 단계(S20b) 후 철 및 Si, Al을 제거하기 위해 고액농도 10% 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 pH 5가 되도록 첨가하여 철 및 Si, Al을 제거하였다.After step (S20b), 10% calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) at a concentration of 10% was added to pH 5 to remove iron, Si and Al to remove iron and Si and Al.

상기 반응 후 고액분리를 통해 슬러리는 폐기하고, 철이 제거된 망간침출액을 회수한다.After the reaction, the slurry is discarded through solid-liquid separation, and the manganese leachate from which iron has been removed is recovered.

황화물 침전(Sulfide precipitation ( S40S40 ))

상기 단계(S33)와 단계(S30b) 후 망간침출액에 황화나트륨(Na2S·5H2O)을 첨가하여 망간침출액 중 불순물(Zn, Co, Cu 등)를 황화물 형태(ZnS, CoS, CuS)로 침전시킨다.(ZnS, CoS, CuS) in the manganese leaching solution by adding sodium sulfide (Na 2 S · 5H 2 O) to the manganese leaching solution after the step (S33) and the step (S30b) ≪ / RTI >

상기 황화나트륨(Na2S·5H2O)의 첨가량은 불순물 전체 몰량의 2배를 물에 용해 후 첨가하였다.The addition amount of sodium sulfide (Na 2 S · 5H 2 O) was added twice after dissolving in water to the total molar amount of the impurities.

반응 후 고액분리 통해 황화물 슬러리는 폐기하고, 불순물이 제거된 망간침출액을 회수하였다.After the reaction, the sulfide slurry was discarded through solid-liquid separation, and the manganese leachate from which the impurities were removed was recovered.

MnMn (( OHOH )) 22 침전( Precipitation S50S50 ))

상기 반응 후 용액을 망간의 함량이 70g/L의 함량이 되도록 물을 이용하여 희석한 후 65℃상태에서 수산화나트륨(NaOH)을 이용하여 pH는 8로 조절하고, 침전된 망간산화물은 65℃의 물을 이용하여 세척하여 망간화합물 중에 함수로 포함된 Na과 미량의 Ca, Mg, K을 제거한다.After the reaction, the solution was diluted with water to a content of manganese of 70 g / L, adjusted to pH 8 with sodium hydroxide (NaOH) at 65 ° C, and the precipitated manganese oxide was stirred at 65 ° C It is washed with water to remove Na and a small amount of Ca, Mg, K contained in the manganese compound as a function.

MnMn (( OHOH )) 22 용해( Dissolution( S60S60 ))

상기 반응을 거친 망간산화물을 황산을 이용하여 재용해시키고, 상기 단계(S50)에서 제조된 망간산화물(Mn(OH)2)을 첨가하여 pH를 5~6으로 중화시킨다.The manganese oxide thus reacted is redissolved in sulfuric acid, and the pH is adjusted to 5 to 6 by adding Mn oxide (Mn (OH) 2 ) prepared in the step S50.

분무건조하여Spray dried 회수( collection( S70S70 ))

불순물이 모두 제거된 망간침출액을 분무건조를 통해 결정화시킨다.
The manganese leaching solution, from which all the impurities have been removed, is crystallized through spray drying.

이와 같은 제조방법으로 99% 이상의 순도 높은 고순도의 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)을 획득하였다.With this manufacturing method, manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) having a purity of 99% or more and a high purity was obtained.

Claims (12)

고순도 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)의 제조방법에 있어서,
망간합금철 정련로에서 발생되는 부산물을 환원제를 이용하여 황산에 용해되도록 환원시키는 단계(S10a)와;
상기 단계(S10a)에서 환원된 망간산화물로부터 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계(S20a)와;
상기 단계(S20a)의 침출액으로부터 철을 포함하는 제1 불순물을 제거하는 단계(S30a)와;
망간합금철 전기로에서 발생되는 부산물 내에 칼륨(K)을 제거하는 단계(S10b)와;
상기 단계(S10b) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 침출시키는 단계(S20b)와;
상기 단계(S20b)의 침출액으로부터 철을 포함하는 제1 불순물을 제거하는 단계(S30b)와;
상기 단계(S30a)와 단계(S30b)의 반응 후의 액을 혼합하고, 혼합액에 황화나트륨을 첨가하여 제2 불순물을 제거하는 단계(S40)와;
상기 단계(S40) 후 수산화나트륨을 첨가하여 수산화망간으로 침전시켜 망간화합물을 회수하는 단계(S50)와;
상기 단계(S50) 후 황산(H2SO4)을 이용하여 황산망간으로 재용해시키는 단계(S60)와;
상기 단계(S60)에 의하여 획득된 액으로부터 황산망간일수화물(MnSO4·H2O)를 회수하는 단계(S70);
를 포함하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
In the process for producing high purity manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O)
(S10a) of reducing by-products generated in the manganese-iron-iron refining furnace to be dissolved in sulfuric acid by using a reducing agent;
Step (S20a) to using sulfuric acid (H 2 SO 4) from the reduction of manganese oxide in the above step (S10a) leaching with sulfuric acid and manganese;
Removing (S30a) the first impurity containing iron from the leaching solution of the step (S20a);
(S10b) of removing potassium (K) from the byproducts generated in the manganese alloy iron furnace;
Step (S20b) that after the step (S10b) using sulfuric acid (H 2 SO 4) leaching with sulfuric acid and manganese;
Removing (S30b) the first impurity containing iron from the leach solution of step (S20b);
Mixing the liquid after the reaction of the step (S30a) and the step (S30b), and adding sodium sulfide to the mixed liquid to remove the second impurity (S40);
Adding sodium hydroxide to the mixture to precipitate manganese hydroxide after the step (S40), and recovering the manganese compound (S50);
Step (S60) to that after the step (S50) using a sulfuric acid (H 2 SO 4) and re-dissolved with sulfuric acid and manganese;
Recovering manganese sulfate monohydrate (MnSO 4 .H 2 O) from the liquid obtained in the step S60 (S70);
Wherein the manganese sulfate has a boiling point lower than the boiling point of water.
제1항에 있어서,
상기 단계(S10a)는, 망간합금철 정련로에서 발생되는 부산물과 환원제인 카본의 혼합물을 700~1000℃의 환원분위기에서 환원배소시켜 사산화삼망간(Mn3O4)을 황산(H2SO4)에 용해가능한 망간산화물(MnO)로 환원시키는 것임을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step (S10a) is a mixture of a carbon by-products and reducing agents generated from a manganese alloy, an iron refining by reduction roasting in a reducing atmosphere at 700 ~ 1000 ℃ sasanhwasam manganese (Mn 3 O 4) of sulfuric acid (H 2 SO 4) Wherein the manganese oxide is reduced with a manganese oxide (MnO) soluble in the solution.
제1항에 있어서,
상기 단계(S30a)는, 산화제와 칼륨(K)을 이용하여 철을 K-자로사이트로 침전시켜 제거하는 것임을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (S30a) is to remove iron by K-Jar site by using an oxidizing agent and potassium (K).
제1항에 있어서,
상기 단계(S30a)와 단계(S30b)에서는 철과 규소와 알루미늄을 제거하는 것임을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (S30a) and the step (S30b) remove iron, silicon and aluminum.
제1항에 있어서,
상기 단계(S30a)는,
단계(S20a)에 의하여 획득된 침출액 중 철을 K-자로사이트로 침전시켜 제거하기 위하여 산화제와 칼륨(K)을 첨가시키는 단계(S31)와;
상기 단계(S31) 후 침출액에 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 이용하여 pH 2~3으로 조절하고, 90~95℃의 온도로 유지시켜 반응시키는 단계(S32)와;
상기 단계(S32) 후 잔여불순물인 철과 규소(Si), 알루미늄(Al)을 제거하기 위하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 이용하여 pH 5~6으로 조절하는 단계(S33)를 포함함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step (S30a)
(S31) adding an oxidizing agent and potassium (K) to precipitate and remove iron from the leach solution obtained by the step (S20a) into K-jarosite;
Adjusting the pH of the leaching solution to pH 2 to 3 using calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) after the step (S31), and maintaining and reacting the leaching solution at a temperature of 90 to 95 ° C (S32);
(S33) of adjusting the pH to 5 to 6 by using calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) to remove iron, silicon (Si) and aluminum (Al) ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > manganese monohydrate.
제3항에 있어서,
상기 산화제는 과산화수소(H2O2)를 포함하며,
상기 칼륨(K)은 황산칼륨(K2SO4)을 포함함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method of claim 3,
The oxidant includes hydrogen peroxide (H 2 O 2 )
Wherein the potassium (K) comprises potassium sulfate (K 2 SO 4 ).
제3항에 있어서,
상기 산화제는 철 몰(Mole) 함량의 1~2배를 첨가함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the oxidizing agent is added in an amount of 1 to 2 times the content of iron moieties.
제1항에 있어서,
상기 단계(S10b)는, 세수를 하여 칼륨(K)을 제거함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (S 10 b) removes potassium (K) by washing with water to produce a high purity manganese sulfate monohydrate.
제1항에 있어서,
상기 단계(S30b)는,
단계(S20b)에 의하여 획득된 침출액에 pH 5~6이 되도록 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 첨가하여 침출액 중에 포함되어 있는 불순물인 철과 규소(Si), 알루미늄(Al)을 제거함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step (S30b)
Calcium (Ca (OH) 2 ) is added to the leach solution obtained in step S20b so as to have a pH of 5 to 6 to remove iron, silicon (Si), and aluminum (Al) Gt; to < / RTI > produce a high purity manganese sulfate monohydrate.
제1항에 있어서,
상기 단계(S50)에서는, 단계(S40)를 거친 망간침출액의 망간농도를 60~80g/L로 희석하고, 망간침전물(Mn(OH)2)의 산화방지를 위해 N2 seal을 실시한 반응기에서 반응온도 50~80℃을 유지하고 수산화나트륨을 첨가하여 pH 8~8.5로 조절을 통해 망간침전물(Mn(OH)2)로 침전시키고, 반응으로 침전한 망간침전물(Mn(OH)2)은 고액분리 후 60~70℃의 세척수를 사용하여 세척 및 고액분리를 실시하여 망간침전물(Mn(OH)2)에서 나트륨을 제거함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step (S50) in the dilution step (S40) a manganese concentration of coarse manganese leachate to 60 ~ 80g / L and manganese precipitate (Mn (OH) 2) reaction in a reactor subjected to N2 seal to prevent oxidation temperature (Mn (OH) 2 ) was precipitated by adjusting the pH to 8 to 8.5 by adding sodium hydroxide while maintaining the temperature at 50 to 80 ° C. The manganese precipitate (Mn (OH) 2 ) And washing and solid-liquid separation are carried out using washing water at 60 to 70 ° C to remove sodium from the manganese precipitate (Mn (OH) 2 ).
제1항에 있어서,
상기 단계(S60)에서는 수산화망간(Mn(OH)2)을 첨가하여 중화시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 고순도 황산망간일수화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (S60) comprises adding manganese hydroxide (Mn (OH) 2 ) to neutralize the manganese hydroxide.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 고순도 황산망간일수화물.A high purity manganese sulfate monohydrate prepared by the process of any one of claims 1 to 11.
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