[发明专利]锌锰干电池用无腐蚀复合电解质及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种锌锰干电池用无腐蚀复合电解质及其制备方法。

背景技术：

现有锌锰干电池用电解质是在电池厂经二次精制再配备电解液，需从全国各地小型企业购进电池级氯化铵、氯化锌等原材料；电池生产企业再次提纯，即将原材料再分别进行加热、溶解、吊锌片、加锌粉、净化、过滤等系列精制处理过程，再配制2～3种不同浓度的电解液(配制桨糊时还需向电解液中加汞0.1％左右)。其处理周期长，一般需一个月时间左右。处理成本高，电池企业每吨电解液处理成本约300～500元左右，设备、场地、流动资金占用大，同时带来小型电池级原材料厂、电池厂多次精制处理过程中的废渣、废液等环保问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种方便、节能、高效、环保、无汞化和低成本的锌锰干电池用无腐蚀复合电解质及其制备方法。

本发明的技术方案，一种锌锰干电池用无腐蚀复合电解质的制备方法，其特征在于所述该无腐蚀复合电解质是采用精制氯化铵、精制氯化锌和复合缓蚀剂三种原料充分搅拌均匀即成；

所述的各原料的重量配比为：

纯度≥99.5％的精制氯化铵    4-64％

纯度≥98％的精制氯化锌      34-94％

复合缓蚀剂                  0.1-20％.

以上各组分百分含量之和为100％，

所述复合缓蚀剂为聚丙烯酸钠、酯类表面活性剂、聚合物类螯合分散剂和洁净自来水复合而成；

所述具体步骤包括：

(1)制备纯度≥99.5％的精制氯化铵：

将氯化铵循环母液加入反应釜中，开启搅拌器，投入农用氯化铵，其NH₄Cl含量≥97％，SO₄^2-≤0.8％，Fe≤0.001％，H₂O≤0.1％，然后向反应釜中加入双氧水进行除铁，加入活性炭吸附去除重金属和有机物；

除铁原理：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺＝2Fe³⁺+2H₂O

Fe³⁺+3H₂O＝Fe(OH)₃↓+3H⁺

在反应釜内加入氯化钡除硫酸根，加入的量按下述反应式计量加入：

Ba²⁺+SO₄^2-＝BaSO₄↓，

同时向反应釜夹套中通入蒸汽，加热60～80分钟至物料沸腾，温度115～130℃，在高温下将物料从反应釜底部放出进入过滤池过滤，过滤后的滤液进入冷却结晶池进行冷却结晶至室温，经冷却后的物料进入稠厚器，再进行离心分离，同时向离心机内滤饼上结晶物料加水洗涤，洗去母液及吸附在结晶表面的钾、钠、硫酸根等杂质离子，得到湿铵产品，其水分含量≤3.5％，然后进入振动干燥器，经干燥后得合格产品精制氯化铵，其NH₄Cl含量≥99.5％，SO₄^2-≤0.02％，Fe≤0.0001％，重金属≤0.0005％，H₂O≤0.5％；

(2)制备纯度≥98％的精制氯化锌：将4.15m³清洁自来水加入5m³反应釜内，开启搅拌器，并投入工业氯化锌3100Kg，其ZnCl₂≥95％，Fe≤0.001％，重金属≤0.001％，控制溶液的浓度为45°Be，同时向反应釜夹套中通入蒸汽加热至60～70℃，再向反应釜中加入高锰酸钾除铁，加入量按下述反应式计量加入：

MnO₄^-+3Fe²⁺+2H₂O+5OH^-＝MnO₂↓+3Fe(OH)₃↓

控制反应时间1.5～2.5小时左右，然后进行过滤除杂，除杂后的滤液进入置换反应池，在常温下搅拌加入锌粉除重金属，锌粉加入量，根据下列反应原理按计量的1.2倍加入：

Cu²⁺+Zn＝Zn²⁺+Cu

Cd²⁺+Zn＝Zn²⁺+Cd