[发明专利]一种电子级高纯一水合硫酸锰的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产领域，特别涉及一种电子级高纯一水合硫酸锰的制备方法。 

背景技术

硫酸锰是一种重要的化工产品，也是主要的化工、冶金等重要原料，可用于医药、造纸、陶瓷、电解锰的生产及其他锰盐的生产制造等。硫酸锰制造工艺包括：(1)高温焙烧法，以软锰矿为原料，这种方法虽然成熟，但存在流程长、劳动强度大、环境污染严重、能耗高、锰利用率低、浪费资源等缺点；(2)酸浸法，以菱锰矿为原料，这种方法需要消耗大量的硫酸，对设备腐蚀性强，而且滤液需要除去矿石中伴生的碱土金属杂质，加大了生产成本；(3)其他方法，例如，二氧化硫法、硫酸亚铁法、一氧化锰法、碳氢化合物法、利用沼气、稻皮、甘蔗糖蜜酒精废液等方法等尚处于理论探讨和小规模试验探索中，技术尚不成熟；(4)两矿酸浸法，该方法目前逐渐被硫酸锰厂家采用，其优点在于省掉了高温还原焙烧工序，改善了操作环境，降低了原料和燃料的消耗，浸取、中和除铁、除重金属都在同一反应槽中一次完成，固液分离容易。但在实际生产中，特别是选用低贫软锰矿为原料时，简单地采用两矿酸浸法难以生产出合格的一水合硫酸锰。现有的两矿酸浸法在实际生产中是在低贫软锰矿原料中添加高锰含量的锰矿石来补充原料的锰含量，否则无法生产出合格的一水合硫酸锰。 

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种电子级高纯一水合硫酸锰的制备方法。 

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种以电解锰和工业硫酸为原料制备一水合硫酸锰的方法，包括以下操作步骤： 

(1)将电解锰磨细，过300～350目筛，得到锰粉；将锰粉加入到工业硫酸中，在搅拌条件下加热至80～90℃后继续反应4～12h，得到硫酸锰悬浊液，用原子吸收光谱测定硫酸锰悬浊液中重金属盐的含量； 

(2)用石灰石调节pH在3～4之间，加入硫化钡过滤，反应0.5～1h后，得到滤液1； 

(3)向滤液1中加入石灰石，调节pH值至5～6，静置1～2h后过滤，得到滤液2； 

(4)向滤液2中加入氟化钠，反应20～26h后过滤，得到硫酸锰溶液； 

(5)将硫酸锰溶液在80～90℃浓缩重结晶后离心分离，洗涤，干燥，粉碎，得到一水合硫酸锰成品。 

步骤(1)所述工业硫酸和锰粉的质量比为4∶1～6∶1。 

步骤(2)所述硫化钡的质量为重金属盐中铅盐质量的2倍。 

步骤(4)所述氟化钠的加入量为滤液2中钙和镁离子质量的2倍。 

步骤(5)所述洗涤是采用60～90℃的硫酸锰饱和溶液进行洗涤。 

步骤(5)所述干燥的温度为120℃。 

将步骤(5)所述离心分离后的母液冷却除去镁离子后，采用5wt％硫酸浸渍后可以回收利用。 

一种根据上述方法制备的电子级高纯一水合硫酸锰。 

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本发明生产过程简单、易操作、无污染、对设备要求低；(2)本发明方法中所采用的参数，包括反应温度、反应时间和物质之间量的关系，确切保证了所得一水合硫酸锰产品的高品质；所制备的一水合硫酸锰纯度达99.9995％以上，金属杂质铁、铅、锌、钴、镉的含量都在5ppm以下，产品晶型完整。 

附图说明

图1为本发明工艺流程图。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 

实施例1 

(1)将电解锰磨细，过300目筛，得到锰粉；将锰粉加入到工业硫酸中，在搅拌条件下加热至80℃后继续反应12h，得到硫酸锰悬浊液，用原子吸收光谱测定硫酸锰悬浊液中重金属盐的含量；所述工业硫酸和锰粉的质量比为5∶1； 

(2)用石灰石调节pH至3，加入硫化钡过滤，反应1h后，得到滤液1；所述硫化钡的质量为重金属盐中铅盐质量的2倍； 

(3)向滤液1中加入石灰石，调节pH值至6，静置1h后过滤，得到滤液2； 

(4)向滤液2中加入氟化钠，反应24h后过滤，得到硫酸锰溶液；所述氟化钠的加入量为滤液2中钙和镁离子质量的2倍。 

(5)将硫酸锰溶液在80℃浓缩重结晶后离心分离，采用90℃的硫酸锰饱和溶液进行洗涤，120℃干燥，粉碎，得到一水合硫酸锰成品。 

经检测，该一水合硫酸锰的纯度以质量百分比计为99.9995％，铅、镉、钴、锌、砷、铁、铝杂质的含量均≤5ppm。 

实施例2