利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法
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利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法
来源:宁波力勤资源科技股份有限公司
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简介: 本发明公开了一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,属于湿法冶金的精炼技术领域。该方法是利用红土镍矿高压酸浸技术制备得到的MHP(粗制氢氧化镍钴)作为原料,通过将MHP滤饼浆化洗涤后再进行酸溶浸出,浸出后固液分离得到的浸出液先后进行两次的氧化中和除铁铝。除铁铝后液经过多次的P204萃取和两次锰粉置换过程完成分离及除杂后得到高纯的硫酸锰溶液,再经蒸发结晶制得电池级硫酸锰。
权利要求

1.一种利用MHP制备电池级硫酸及海绵的方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)酸溶浸出

将浆化洗涤后的MHP矿浆通入连续浸出槽中加入硫酸、硫酸亚铁和双氧水进行浸出;

2)二次中和除铁

将浸出完成的矿浆过滤后,所得浸出渣进入第二次酸浸,而浸出液中加入氧化剂和中和剂后调节pH值至3.0~3.5,进行第一次中和除铁铝,过滤除铁铝渣后浸出液再次加入中和剂调节pH值至4.5~5.5进行第二次中和除铁铝,得到除铁铝后液;所述第一次中和除铁铝得到的铁铝渣送至尾渣系统,第二次中和除铁铝得到的铁铝渣返回至连续浸出槽;

3)萃取除钙

除铁铝后液用包含完成皂化后的P204萃取剂萃取钙和锌,得到萃余液1和负载钙锌有机相;所述负载钙锌有机相通过盐酸反萃、反铁后再纯水洗氯后得空白有机相,完成钠皂和转皂后循环利用;

4)萃取铜锰

萃余液1进入P204萃取槽萃取铜锰,可得负载铜锰有机相和含镍萃余液2;所述负载铜锰有机相用硫酸反萃铜锰后,得到硫酸铜锰液和空白有机相;所述空白有机相完成钠皂和镍转皂后循环利用;

5)铜锰分离

将硫酸铜锰液加入锰粉经过两次还原置换分别得到海绵铜和除重渣,置换后的溶液再次用包含P204的萃取剂进行深度萃取除杂和除油,得到高纯硫酸锰溶液和负载有机相;

6)蒸发结晶

将硫酸锰溶液经过除油,蒸发结晶,即得电池级硫酸锰晶体。

2.根据权利要求1所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:所述MHP矿浆由红土镍矿湿法冶炼生产,包含镍、钴、铁、铜、铝、镉、锰和镁。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:步骤1中,所述浸出的条件为:pH为1.5~2.0,温度为50~90℃,时间为2~3h,固液比为1:(2~4),MHP矿浆的浓度为15~35wt%。

4.根据权利要求3所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:所述硫酸亚铁和双氧水的摩尔比为(2~3):1,硫酸亚铁和双氧水的总添加质量与MHP矿浆的质量比为(1~5):100。

5.根据权利要求1所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:步骤2中,所述第一次中和除铁铝和第二次中和除铁铝的反应温度均为50~90℃,反应时间3~6h;

所述氧化剂为双氧水,其用量与MHP矿浆的质量比为(1~3):100,中和剂为碳酸钙。

6.根据权利要求5所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:步骤3中,所述包含完成皂化后的P204萃取剂由20~30vol%P204和磺化煤油组成,其中P204萃取剂的皂化采用30wt%的液碱实现,萃取时间为1~24h,萃取时控制O:A比为(1~3):1;所述钠皂控制钠皂率为45~65%,镍转皂采用硫酸镍,且转皂后有机相与P204萃取剂进行逆流萃取。

7.根据权利要求1所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:步骤4中,所述萃取铜锰的过程中:萃取剂采用皂化后的20~30vol%P204和磺化煤油,萃取时间为1~24h,萃取时控制O:A比为(1~3):1。

8.根据权利要求1所述的一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:步骤5中,所述两次还原置换中的第一次还原置换的条件为:锰粉的加入量和铜离子的摩尔比为1:(1~1.2),温度为25~60℃,时间为2~4h;第二次还原置换的条件为:锰粉的加入量为第一次还原置换中加入锰粉质量的10~30%,温度为10~60℃,时间为2~4h;所述萃取剂由皂化后的20~30vol%P204和磺化煤油组成;所述负载有机相经盐酸反钙、反铁后,再使用纯水洗氯后返回至皂化工序循环使用。

9.根据权利要求7或8所述一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,其特征在于:所述蒸发结晶过程中分离硫酸锰晶体后的结晶母液加入碳酸钠进行沉锰处理得到粗制碳酸锰。

说明书

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技术领域

[0001]本发明属于湿法冶金的精炼技术领域,具体涉及一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法。

背景技术

[0002]随着新能源汽车行业的快速发展,对三元电池的需求日益增长,而三元镍钴锰正极材料前驱体生产的主要原料包括电池级硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰。目前大量的硫酸镍和硫酸钴是通过红土镍矿湿法冶炼生产混合氢氧化镍钴(MHP)中间产品,再由MHP通过酸溶-萃取-蒸发结晶的工艺制备得到。

[0003]硫酸锰作为是一种基本的化工原料,传统制备硫酸锰的方法很多,包括软锰矿法、菱锰矿法、两矿焙烧法、还原浸取法,这些方法制得的都是工业级硫酸锰,杂质含量高。电池级高纯硫酸锰的产品规格要求如下Mn≥32.0%,Fe≤0.0010%,K≤0.01%,Na≤0.01%,Co≤0.005%,Cu≤0.002%,Zn≤0.001%,Ca≤0.01%,Mg≤0.01%,Ni≤0.005%,传统的制备方法生产出来的硫酸锰很难达到电池级的纯度,难以满足三元电池对于原料中MnSO4·H2O材料的理化指标提出的杂质含量要求,如电池级硫酸锰中重金属和磁性物质等杂质含量必须达到痕量级,因此在生产过程中对深度除杂和净化提出了较高的要求。

发明内容

[0004]为了解决现有技术中利用MHP得到的硫酸锰杂质含量高且回收的铜品质低等问题,本发明的目的是在于提供一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,该方法流程简短且通过先浸出和再萃取的合理调控和协同作用,有价金属浸出率高、铜锰选择性高,能得到电池级硫酸锰、海绵铜和粗制碳酸锰,各工序采用的萃取剂均可循环利用大大减少了药剂使用量和生产成本。

[0005]为了实现上述技术目的,本发明提供了一种利用MHP制备电池级硫酸锰及海绵铜的方法,该方法包括以下步骤:

[0006]1)酸溶浸出

[0007]将浆化洗涤后的MHP矿浆通入连续浸出槽中加入硫酸、硫酸亚铁和双氧水进行浸出;

[0008]2)二次中和除铁铝

[0009]将浸出完成的矿浆过滤后,所得浸出渣进入第二次酸浸,而浸出液中加入氧化剂和中和剂后调节pH值至3.0~3.5,进行第一次中和除铁铝,过滤除铁铝渣后浸出液再次加入中和剂调节pH值至4.5~5.5进行第二次中和除铁铝,得到除铁铝后液;所述第一次中和除铁铝得到的铁铝渣送至尾渣系统,第二次中和除铁铝得到的铁铝渣返回至连续浸出槽;

[0010]3)萃取除钙锌

[0011]除铁铝后液用包含完成皂化后的P204萃取剂萃取钙和锌,得到萃余液1和负载钙锌有机相;所述负载钙锌有机相通过盐酸反萃、反铁后再纯水洗氯后得空白有机相,完成钠皂和镍转皂后循环利用;

[0012]4)萃取铜锰

[0013]萃余液1进入P204萃取槽萃取铜锰,可得负载铜锰有机相和含镍钴萃余液2;所述负载铜锰有机相用硫酸反萃铜锰后,得到硫酸铜锰液和空白有机相;所述空白有机相完成钠皂和镍转皂后循环利用;

[0014]5)铜锰分离

[0015]将硫酸铜锰液加入锰粉经过两次还原置换分别得到海绵铜和除重渣,置换后的溶液再次用包含P204的萃取剂进行深度萃取除杂和除油,得到高纯硫酸锰溶液和负载有机相;

[0016]6)蒸发结晶

[0017]将硫酸锰溶液经过除油,蒸发结晶,即得电池级硫酸锰晶体。

[0018]本发明的技术方案中在酸浸阶段,硫酸提供酸性环境,而硫酸亚铁和双氧水的配合使用,通过亚铁离子和三价铁离子的不断转化,在体系中生成大量的羟基自由基,从而显著提升了MHP矿浆中目标有价金属镍钴锰铜的浸出率,此外对于MHP中一些较难溶解的金属化合物,双氧水的强氧化性可以破坏其晶体结构或化学键,使其更易与酸发生反应而溶解。;二次中和中和除铁铝时,通过调节不同的pH值并加入氧化剂和中和剂,可使铁、铝以氢氧化物形式沉淀,在第一次的pH范围可以除去大部分的铁离子和少部分铝;而第二次的pH的范围可以进一步深度除去溶液中的铁离子和大部分铝离子,通过两次中和除铁铝可以将原液中的铁铝杂质含量降到最低,从而减小了后续萃取除杂的处理压力和萃取剂的消耗,同时除去大量的铁离子有效降低了萃取剂中毒,避免了萃取剂寿命缩短/萃取效率降低/相分离变差的问题。而本发明的萃取过程中两次利用皂化后的P204萃取剂结合萃取优先级的不同,避免了钙、锌、镍、钴离子的影响,选择性的提取了目标铜锰离子。再用硫酸反萃铜锰后,基于硫酸与负载铜锰有机相中的铜锰发生反应,使铜锰重新进入溶液得到硫酸铜锰液,同时得到可循环利用的空白有机相。而通过在硫酸铜锰液中加入锰粉,锰粉作为还原剂,第一次还原置换时,铜离子优先被还原成海绵铜,第二次还原置换可以进一步除去溶液中的重金属离子如锌等,最后再次萃取深度除杂和结晶,最终得到电池级硫酸锰。

[0019]本发明技术方案涉及的化学方程式如下:

[0020]浸出过程(此过程中氢氧化钴也会转化为硫酸钴):

[0021]Mn(OH)2+H2SO4=MnSO4+2H2O(1)

[0022]MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑(2)

[0023]MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(3)

[0024]Ni(OH)2+H2SO4=NiSO4+2H2O(4)

[0025]2Ni(OH)3+H2O2+2H2SO4=2NiSO4+6H2O+O2↑(5)

[0026]除铁铝过程:

[0027]Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(6)

[0028]2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(7)

[0029]Al3++3OH-=Al(OH)3↓(8)

[0030]除铁后液经过滤和精滤后,泵入萃取车间

[0031]置换除铜过程:

[0032]Cu2++Mn=Cu+Mn2+(9)

[0033]锰粉除重过程:

[0034]Zn2++Mn=Zn↓+Mn2+(10)

[0035]P204萃Ca、Zn过程(以Ca为例):


[0045]作为一种优选的方案,所述MHP矿浆由红土镍矿湿法冶炼生产,包含镍、钴、铁、铜、铝、镉、锰和镁。

[0046]作为一种优选的方案,步骤1中,所述第二次酸浸得到的浸出液返回至连续浸出槽中作为底水使用。

[0047]作为一种优选的方案,所述步骤1中,所述浸出的条件为:pH为1.5~2.0,温度为50~90℃,时间为2~3h,固液比为1:(2~4),MHP矿浆的浓度为15~35wt%。

[0048]作为一种优选的方案,所述硫酸亚铁和双氧水的摩尔比为(2~3):1,硫酸亚铁和双氧水的总添加质量与MHP矿浆的质量比为(1~5):100。在本发明所选的硫酸亚铁和双氧水摩尔比范围内先加硫酸亚铁溶液作为还原剂将高价态的镍钴锰还原成二价;而少量的双氧水既是氧化剂可以将富余的二价铁氧化成三价铁,有利于后续沉淀除铁,也是还原剂可以将高价态的镍、钴、锰还原成二价;这样既能保证亚铁离子充分氧化,又不至于因亚铁离子过量而引入过多杂质。

[0049]作为一种优选的方案,步骤2中,所述第一次中和除铁铝和第二次中和除铁铝的反应温度均为50~90℃,反应时间3~6h;所述氧化剂为双氧水,其用量与MHP矿浆的质量比为(1~3):100,中和剂为碳酸钙。

[0050]作为一种优选的方案,步骤3中,所述包含完成皂化后的P204萃取剂由20~30vol%P204和磺化煤油组成,其中P204萃取剂的皂化采用30wt%的液碱实现,萃取时间为1~24h,萃取时控制O:A比为(1~3):1;所述钠皂控制钠皂率为45~65%,镍转皂采用硫酸镍,且转皂后有机相与P204萃取剂进行逆流萃取。

[0051]作为一种优选的方案,步骤4中,所述萃取铜锰的过程中:萃取剂采用皂化后的20~30vol%P204和磺化煤油,萃取时间为1~24h,萃取时控制O:A比为(1~3):1。发明人发现,若只采用一次P204萃取铜锰,由于杂质与目标物质在萃取剂和原溶剂中的分配系数有差异,一次萃取没法将镍钴锰和大部分杂质分离,也无法分离镍钴锰;而本发明采用二次萃取可利用分配系数差异,逐步减少杂质含量,提高产品纯度。一次P204萃取。

[0052]作为一种优选的方案,步骤5中,所述两次还原置换中的第一次还原置换的条件为:锰粉的加入量和铜离子的摩尔比为1:(1~1.2),温度为25~60℃,时间为2~4h;第二次还原置换的条件为:锰粉的加入量为第一次还原置换中加入锰粉质量的10~30%,温度为10~60℃,时间为2~4h;所述萃取剂由皂化后的20~30vol%P204和磺化煤油组成;所述负载有机相经盐酸反钙、反铁后,再使用纯水洗氯后返回至皂化工序循环使用。本发明通过分两次用锰粉还原置换铜更有利于提高铜的利用率和得到的产品纯度,在第一次还原置换过程中,当加入适量的锰粉时可使溶液中大部分铜离子被置换,形成海绵铜的初步沉淀,此时得到的海绵铜纯度相对较高。若锰粉加入量不足,溶液中的铜离子无法被完全置换。而锰粉加入量过多时,虽然能确保铜离子几乎完全被置换,但过量的锰粉会与溶液中的发生副反应。

[0053]作为一种优选的方案,所述蒸发结晶过程中分离硫酸锰晶体后的结晶母液加入碳酸钠进行沉锰处理得到粗制碳酸锰。

[0054]作为一种优选的方案,本发明中除油的过程为硫酸锰溶液进入油前液槽,然后通过微纳米除油、高能氧除油、超声波除油、然后再经过活性炭除油,最后再通过精密过滤器,送到蒸发前液槽内。

[0055]与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

[0056]1)本发明采用MHP制备电池级硫酸锰晶体可实现选择性回收MHP中的锰和铜,实现了锰、铜与其他钙、镁、镍、钴等金属离子的分离得到了电池级硫酸锰、粗制碳酸锰和海绵铜,本发明的有价金属的收率高,成功解决了生产废水中锰含量高和锰、铜的回收利用的问题,也规避了传统方式中生产硫酸锰杂质分离难的问题,大幅提高了产品加工附加值和降低了环境影响。

[0057]2)本发明通过二次中和除铁铝可以将原液中的铁铝杂质含量降到最低,从而减小了后续萃取除杂的处理压力和萃取剂的消耗,同时除去大量的铁离子有效降低了萃取剂中毒,避免了萃取剂寿命缩短/萃取效率降低/相分离变差的问题。

[0058]3)本发明在萃取除钙锌和萃取铜锰步骤中,空白有机相经过特定处理(如钠皂、镍转皂等)后可以循环利用,降低了生产成本,同时也减少了化学试剂的消耗和对环境的影响。

附图说明

[0059]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

[0060]图1示出了MHP酸溶的工艺流程,图2示出了萃取精制硫酸锰的工艺流程,图1和图2结合示出了根据本发明一种实施例的利用MHP制备电池级硫酸锰方法的流程图。

具体实施方式

[0061]以下结合具体实施例,对本发明进行进一步说明,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。显然,以下描述的实施例仅是一部分实施例,该领域的专业技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,仍属于本发明的保护范围。

[0062]除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

[0063]实施例1

[0064]印尼某厂用红土镍矿通过高压酸浸工艺生产得到的MHP主要成分如下表:

[0065]

元素NiCoFeAlCrMnMg含量%41.5023.8840.0750.140.0035.8941.332元素ZnCaCuScSiSNa含量%1.0930.0570.4620.070.1733.8620.022

[0066]取上述MHP加水浆化(矿浆浓度为20wt%),控制固液比1:3,在80℃条件下,加H2SO4和硫酸亚铁溶液、双氧水(硫酸亚铁和双氧水的摩尔比为2:1,硫酸亚铁和双氧水的总添加质量与MHP矿浆的质量比为3:100)控制矿浆pH值1.5,溶出时间2h。液固分离得到含镍、钴、锰的硫酸盐溶液及不溶于酸的滤饼,硫酸盐溶液成分如下表:

[0067]

元素NiCoFeAlCrMnMg含量(g/L)143.411.6930.4475.4340.02019.092.728元素ZnCaCuScSiSNa含量(g/L)5.5690.1336.343.8770.052-0.187

[0068]取上述溶液1000mL,加热到80℃,加入碳酸钙和双氧水10mL,调节pH至3.0,进行第一次中和除铁铝3h,再加入碳酸钙调节溶液pH至4.5,进行第二次中和除铁铝时间3h,液固分离得到除铁铝渣和除铁铝后液,第一次中和除铁铝得到的铁铝渣送至尾渣系统,第二次中和除铁铝得到的铁铝渣返回至连续浸出槽,除铁铝后液主要成分如下表:

[0069]

元素NiCoFeAlCrMnMg含量(g/L)107.59.2920.0003<0.0001<0.000115.923.539元素ZnCaCuScSiSNa含量(g/L)2.9050.1345.5420.0030.014-0.083

[0070]除铁铝后液送至P204萃取除钙、锌杂质,有机相组成为25vol%P204+75%vol磺化煤油,萃取的时间为4h,萃取时控制O:A比为2:1,P204采用30wt%液碱完成钠皂,钠皂率为60%,钠皂有机再利用60gNi/L硫酸镍溶液进行皂化,萃钙锌的反萃液采用4N盐酸洗涤。

[0071]P204萃余液继续使用P204萃取铜、锰离子,有机相组成为25vol%P204+75vol%磺化煤油,萃取的时间为2h,萃取时控制O:A比为1:1,P204采用30wt%液碱完成钠皂,钠皂率为60%,钠皂有机再利用60gNi/L硫酸镍溶液进行皂化,萃铜锰的反萃液采用4N硫酸洗涤获得硫酸铜锰液和空白有机。

[0072]得到硫酸铜锰液分两次加入锰粉作为还原剂,第一次加入锰粉和铜离子的摩尔比为1:1.2,温度为30℃,还原时间为2h,得到海绵铜(产率为90%,纯度为95%),第二次加入锰粉的用量为第一次还原置换中加入锰粉质量的20%,温度为25℃,还原时间为3h,除去重渣;将过滤得到的硫酸锰溶液再次用P204萃取除钙,有机相组成为25vol%P204+75vol%磺化煤油作为萃取剂,萃取的时间为12h,萃取时控制O:A比为2:1,P204采用30wt%液碱完成钠皂,钠皂率为60%,钠皂有机再利用60gNi/L硫酸锰溶液进行转锰皂化,萃钙的反萃液采用4N盐酸反钙铁,再使用纯水洗氯后返皂化工序循环使用。

[0073]将硫酸锰溶液经过除油,经过蒸发-结晶-离心-干燥工序得到电池级硫酸锰晶体产品;本实施例中锰萃取回收率98%,电池级硫酸锰的含量以MnSO4·H2O为99.50%、以Mn计为32.38%。结晶过程中,分离硫酸锰晶体后的结晶母液可加入碳酸钠进行沉锰处理得到粗制碳酸锰。

[0074]实施例2

[0075]印尼某厂用红土镍矿通过高压酸浸工艺制备的MHP干基含镍38.6%,含钴3.81%,含锰5.45%,干基含铜0.46%,含水59.5%。取上述MHP加水浆化(矿浆浓度为35wt%),控制固液比1:4,在50℃条件下,加H2SO4和硫酸亚铁溶液、双氧水(硫酸亚铁和双氧水的摩尔比为2:1,硫酸亚铁和双氧水的总添加质量与MHP矿浆的质量比为3:100)控制矿浆pH值2.0,溶出时间3h。液固分离得到含镍、钴、锰的硫酸盐溶液及不溶于酸的滤饼,硫酸盐溶液成分如下表:

[0076]

元素NiCoFeAlCuMnMgCa含量(g/L)127.59.8110.1172.6446.64516.3332.2460.030

[0077]取上述溶液1000mL,加热到85℃,加入碳酸钙和双氧水(10mL),调节pH至3.5,进行第一次中和除铁铝6h,再加入碳酸钙调节溶液pH至4.5,进行第二次中和除铁铝时间6h,液固分离得到除铁铝渣和除铁铝后液,第一次中和除铁铝得到的铁铝渣送至尾渣系统,第二次中和除铁铝得到的铁铝渣返回至连续浸出槽,除铁铝后液主要成分如下:

[0078]

元素NiCoFeAlCuMnMgCa含量(g/L)85.47.844<0.0001<0.00015.21814.1792.5350.113

[0079]除铁铝后液送P204萃取除钙、锌杂质,有机相组成为20vol%P204+80vol%磺化煤油,萃取的时间为10h,萃取时控制O:A比为3:1,P204采用采用30wt%液碱完成钠皂,钠皂率为45%,钠皂有机再利用60gNi/L硫酸镍溶液进行皂化,萃钙锌的反萃液采用4N盐酸洗涤。

[0080]P204萃余液继续使用P204萃取铜、锰离子,有机相组成为20vol%P204+80vol%磺化煤油,萃取的时间为6h,萃取时控制O:A比为2:1,P204采用30wt%液碱完成钠皂,钠皂率为45%,钠皂有机再利用60gNi/L硫酸镍溶液进行皂化,萃铜锰的反萃液采用4N硫酸洗涤获得硫酸铜锰液和空白有机。

[0081]得到硫酸铜锰液分两次加入锰粉作为还原剂,第一次加入锰粉和铜离子的摩尔比为1:1.2,温度为40℃,还原时间为3h,得到海绵铜(产率为95%,纯度为98%),第二次加入锰粉的用量为第一次还原置换中加入锰粉质量的30%,温度为30℃,还原时间为2h,除去重渣;将过滤得到的硫酸锰溶液再次用P204萃取除钙,有机相组成为20vol%P204+80vol%磺化煤油作为萃取剂,萃取的时间为10h,萃取时控制O:A比为2:1,P204采用30wt%液碱完成钠皂,钠皂率为45%,钠皂有机再利用60gNi/L硫酸锰溶液进行转锰皂化,萃钙的反萃液采用4N盐酸反钙铁,再使用纯水洗氯后返皂化工序循环使用。

[0082]将硫酸锰溶液经过除油,经过蒸发-结晶-离心-干燥工序得到电池级硫酸锰晶体产品;本实施例中锰萃取回收率97%,电池级硫酸锰的含量以MnSO4·H2O为99.35%、以Mn计为32.33%。结晶过程中,分离硫酸锰晶体后的结晶母液可加入碳酸钠进行沉锰处理得到粗制碳酸锰。

[0083]对比例1

[0084]该对比例与实施例1的区别仅在于酸浸过程不加入双氧水,其余步骤和条件均一致,液固分离得到含镍、钴、锰的硫酸盐溶液及不溶于酸的滤饼,硫酸盐溶液成分如下表:

[0085]

元素NiCoFeAlCrMnMg含量(g/L)140.2110.8720.5105.6760.02517.362.872元素ZnCaCuScSiSNa含量(g/L)5.740.1405.2503.3960.058-0.197

[0086]最终得到的海绵铜产率为85%,纯度为93.30%,锰萃取回收率为95%,电池级硫酸锰的含量以MnSO4·H2O为98.15%,以Mn计为31.94%。

[0087]对比例2

[0088]该对比例与实施例1的区别仅在于仅进行一次中和除铁铝,其余步骤和条件均一致,除铁铝后液主要成分如下表:

[0089]

元素NiCoFeAlCrMnMg含量(g/L)109.3419.8660.1510.459<0.000116.213.679元素ZnCaCuScSiSNa含量(g/L)3.9660.1216.1140.0040.017-0.080

[0090]最终得到的海绵铜产率为87.82%,纯度为91.0%,锰萃取回收率为91%,电池级硫酸锰的含量以MnSO4·H2O为97.02%,以Mn计为31.57%。这是因为残留的铁铝杂质会与萃取剂发生反应,造成萃取剂中毒。铁铝离子会与萃取剂中的活性基团结合,改变萃取剂的化学结构和性能,导致萃取效率明显降低。

[0091]上述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

说明书附图(2)

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标签:电池级硫酸锰,海绵铜
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