[发明专利]一种电池级高纯一水硫酸锰及其制备方法

权利要求书

1.一种电池级高纯一水硫酸锰，其特征在于，所述高纯一水硫酸锰中锰含量在32%以上，钾、钠、钙、镁杂质的含量均在50ppm以下，重金属杂质的含量在10ppm以下，铁杂质的含量在5ppm以下，氟杂质的含量在100ppm以下。

2.根据权利要求1所述的高纯一水硫酸锰，其特征在于，所述高纯一水硫酸锰中锰含量为32.0-32.35%，钾、钠、钙、镁杂质含量为3-50ppm，重金属杂质的含量为5-10ppm，铁杂质的含量为0-5ppm，氟杂质的含量为50-100ppm。

3.一种制备权利要求1-2任一项所述的电池级高纯一水硫酸锰的方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）以软锰矿、硫锰矿或硫铁矿、工业硫酸为原料，将软锰矿、硫锰矿或硫铁矿与水搅拌均匀，再加入工业硫酸，最后加入CaCO₃，反应终点pH为4-4.5，过滤，得到滤液1；

（2）向滤液1加入双氧水，温度控制在50-70℃，氧化水解1-2h，过滤，得到滤液2；

（3）向滤液2加入BaS，温度控制在30-50℃，搅拌反应1-2h，过滤，得到滤液3；

（4）向滤液3加入氢氟酸，再加入MnCO₃，调节pH到5-6，再加入聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺溶液絮凝沉淀，过滤，得到滤液4；

（5）向滤液4加入活性炭静置吸附，过滤，得到滤液5；

（6）向滤液5通入装有活性氧化铝球的循环装置中，循环1-5h，得到溶液6；

（7）对溶液6进行常压浓缩结晶，洗涤，干燥。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述软锰矿中锰含量为18-25%，软锰矿：硫锰矿的质量比为3-5:1，或者软锰矿：硫铁矿的质量比为4-7:1，将800-1200g所述软锰矿与硫锰矿的混合物或软锰矿与硫铁矿的混合物与4.0-6.5L水搅拌均匀，加入200-280ml的工业硫酸，30-35min内升温至90℃-100℃，反应4-6h，pH为2-2.5，缓慢加入40-80g的CaCO₃，反应终点pH为4-4.5，过滤得到硫酸锰滤液1。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中先称取4-5g的BaS，溶于蒸馏水中，煮沸过滤得到BaS水解滤液，将此BaS水解滤液投加到滤液2中，温度控制在30-50℃，搅拌反应1-2h，过滤得到滤液3。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中向溶液3中加入浓度为40%的氢氟酸8-15ml，温度控制在80-90℃，搅拌反应0.5-1h后，加入10-30g的MnCO₃，调节pH为5-6，搅拌反应1-2h，冷却静置，再加入浓度为5%的聚合硫酸铝溶液20-80ml，搅拌10-30min，转速控制在150-300r/min；再加入浓度为0.1%的聚丙烯酰胺溶液10-20ml，搅拌10-30min，静置2-4h，过滤得到滤液4。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中向溶液4中投加活性炭10-35g，静置4-8h,过滤得到滤液5。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中将滤液5通入装有1000-2500g的活性氧化铝球的溶液循环装置中。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（7）对溶液6进行常压浓缩结晶，先将溶液6的pH值调节至3-5之间，然后进行蒸发浓缩结晶，蒸发浓缩结晶时的温度为95-200℃，控制浓缩饱和母液在20%-25%之间，脱水、干燥。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:

（1）按重量比依次称取软锰矿和硫锰矿或者软锰矿和硫铁矿，软锰矿：硫锰矿的质量比为3-5:1，或者软锰矿：硫铁矿的质量比为4-7:1，将800-1200g所述软锰矿与硫锰矿的混合物或软锰矿与硫铁矿的混合物与4.0-6.5L水搅拌均匀，缓慢加入200-280ml的工业硫酸，30-35min内升温至90℃-100℃，反应4-6h，pH为2-2.5，缓慢加入40-80g的CaCO₃，反应终点pH为4-4.5，过滤得到硫酸锰滤液1；

（2）向滤液1中加入2-10ml双氧水，温度控制在50-70℃，氧化水解1-2h，静置过滤得到滤液2；

（3）先称取4-5g的BaS，溶于蒸馏水中，煮沸过滤得到BaS水解滤液，将此BaS水解滤液投加到滤液2中，温度控制在30-50℃，搅拌反应1-2h，过滤得到滤液3；

（4）向溶液3中加入浓度为40%的氢氟酸8-15ml，温度控制在80-90℃，搅拌反应0.5-1h后，加入10-30g的MnCO₃，调节pH为5-6，搅拌反应1-2h，冷却静置，再加入浓度为5%的聚合硫酸铝溶液20-80ml，搅拌10-30min，转速控制在150-300r/min；再加入浓度为0.1%的聚丙烯酰胺溶液10-20ml，搅拌10-30min，静置2-4h，过滤得到滤液4；

（5）向溶液4中投加活性炭10-35g，静置4-8h,过滤得到滤液5；

（6）将滤液5通入装有1000-2500g的活性氧化铝球的溶液循环装置中，循环时间为1-5h，最后从出水口得到溶液6；

（7）对溶液6进行常压浓缩结晶，先将溶液6的pH值调节至3-5之间，然后进行蒸发浓缩结晶，蒸发浓缩结晶时的温度为95-200℃，控制浓缩饱和母液在20%-25%之间，脱水、干燥。