CN108217739A - 一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品 - Google Patents

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Abstract

一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品，其方法步骤如下：第一步，取原料加硫酸浸出；第二步，除杂；第三步，采用结晶；即得本发明。本发明不仅原料易得，制作简单，便于操作，解决了重金属的分离问题，能显著降低普通硫酸锰产品重金属杂质的含量，特别是对去除钙、镁杂质效果明显，获得钙、镁杂质含量极低的硫酸锰。

Description

一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品
技术领域
本发明涉及一种化工产品的生产方法，特别一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品。
背景技术
硫酸锰是一种传统的锰盐产品，用途十分广泛。目前，国内硫酸锰生产工艺，主要以软锰矿为原料，分碳火法还原和湿法还原(硫铁矿、硫酸亚铁或钛白废酸等还原剂)酸浸两种还原浸出工艺技术，然后再进行简单的氧化-水解除铁、硫化除重金属，过滤、静置沉淀，溶液结晶、离心脱水烘干，得到工业级、饲料级或精品级三种级别的硫酸锰产品，用于化肥、饲料、油漆、农药等领域。近年来，随着国外新能源锰酸锂电池技术的发展，以高纯硫酸锰为原料生产锰酸锂越来越受到重视，工艺技术也越来越成熟。而国外出于环境保护、成本消耗等种种原因考虑，特别是欧美、日韩等发达国家，几乎没有硫酸锰生产；中国已成为世界上主要的硫酸锰生产国和供应国，每年产量约15万吨。因此，海外锰酸锂电池厂商希望在中国寻找高纯的硫酸锰材料，用于开发新能源锂电池。
我国硫酸锰生产工艺技术，无论是湿法还是火法，生产出来的产品主含量低、杂质含量高，远远无法达到以上高纯硫酸锰技术指标要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品。
实现本发明上述目的方案是：一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品,其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为300g/L～600g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的100％-200％，维持溶液的pH值6-12，保持在30℃-90℃的温度下反应1-3小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的100％-200％，维持溶液的pH值6-12，保持在30℃-90℃的温度下反应1-3小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
本发明进一步的技术方案是：
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为600g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的200％，维持溶液的pH值12，保持在90℃的温度下反应3小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的200％，维持溶液的pH值12，保持在90℃的温度下反应3小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
本发明再进一步的技术方案是：
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为300g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的100％，维持溶液的pH值6，保持在30℃的温度下反应1小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的100％，维持溶液的pH值6，保持在30℃的温度下反应1小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
本发明更进一步的技术方案也可以是：
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为450g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的150％，维持溶液的pH值8，保持在75℃的温度下反应1.5小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的150％，维持溶液的pH值8，保持在75℃的温度下反应1.5小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明不仅原料易得，制作简单，便于操作，解决了重金属的分离问题，能显著降低普通硫酸锰产品重金属杂质的含量，特别是对去除钙、镁杂质效果明显，获得钙、镁杂质含量极低的硫酸锰。
以下结合具体实施方式对本发明进一步描述。
具体实施方式
实施例1
一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品，其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为600g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的200％，维持溶液的pH值12，保持在90℃的温度下反应3小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的200％，维持溶液的pH值12，保持在90℃的温度下反应3小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
实施例2
一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品，其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为300g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的100％，维持溶液的pH值6，保持在30℃的温度下反应1小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的100％，维持溶液的pH值6，保持在30℃的温度下反应1小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
实施例3
一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法及其制得的产品，其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为450g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的150％，维持溶液的pH值8，保持在75℃的温度下反应1.5小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的150％，维持溶液的pH值8，保持在75℃的温度下反应1.5小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
以上所述，仅仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改性为同等变化的等效实施例，凡是不脱离本发明方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与改型，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用硫铁矿制备硫酸锰的方法，其特征是:
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为300g/L～600g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的100％-200％，维持溶液的pH值6-12，保持在30℃-90℃的温度下反应1-3小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的100％-200％，维持溶液的pH值6-12，保持在30℃-90℃的温度下反应1-3小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
2.如权利要求1所述的用硫铁矿制备硫酸锰的方法，其特征是：
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为600g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的200％，维持溶液的pH值12，保持在90℃的温度下反应3小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的200％，维持溶液的pH值12，保持在90℃的温度下反应3小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
3.如权利要求1所述的用硫铁矿制备硫酸锰的方法，其特征是：
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为300g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的100％，维持溶液的pH值6，保持在30℃的温度下反应1小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的100％，维持溶液的pH值6，保持在30℃的温度下反应1小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
4.如权利要求1所述的用硫铁矿制备硫酸锰的方法，其特征是：
其方法步骤如下：
第一步：以硫铁矿为原料，加硫酸浸出后，调成浓度为450g/L的硫酸锰溶液，静置；
第二步：加入除杂剂MnF2，除钙、镁杂质，MnF2的用量为杂质理论量的150％，维持溶液的pH值8，保持在75℃的温度下反应1.5小时；
第三步：向第二步溶液中再次加入除杂剂MnS，除Co、Ni、Pb、Cd或Cr重金属杂质，MnS或金属锰粉的用量为杂质理论量的150％，维持溶液的pH值8，保持在75℃的温度下反应1.5小时，用MnF2和MnS作除杂剂可避免杂质的引入；
第四步：将第三步的溶液过滤、常压浓缩、结晶、脱水、干燥后，即得本发明产品。
5.一种利用如权利要求1-4任一项所述的方法制得的硫酸锰产品，其特征是：所述硫酸锰产品的重金属含量均小于0.2ppm。
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