[发明专利]氯化锰及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池材料领域，具体的，涉及一种锂离子二次电池专用氯化锰材料及其制备方法。

背景技术

三元正极材料前驱体制备所用锰原材料主要有硫酸锰、碳酸锰及氯化锰。通过金属锰制备氯化锰的工艺具有如工艺简单、成熟的特点，但采用金属锰制备氯化锰其生产电耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有金属锰制备氯化锰生产电耗高的缺陷，提供了一种氯化锰及其制备方法，通过氧化亚锰和氯化铵复分解，可以降低产品成本，达到综合利用的目标。

为了解决上述技术问题，本发明提供的第一技术方案是，一种氯化锰的制备方法，该方法包括：

（1）复分解反应

按照Mn²⁺与NH⁴⁺的摩尔比例为1：2.4～2.8，将氧化亚锰与氯化铵溶液混合，然后在85-90℃加热反应2-3小时；

（2）除杂

向步骤（1）加热反应后的反应液中加入100～130g/L硫化钡溶液，搅拌反应60～90分钟；

然后向反应液中加入硫酸铵，搅拌反应30～60分钟后固液分离，得到滤液；

（3）精制、蒸发、结晶

将步骤（2）所得滤液酸化至pH≤4，加入过氧化氢加热煮沸30-60分钟，然后调节pH值至7.0-7.5，继续搅拌30-60分钟，固液分离，将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶，然后固液分离，得到结晶；

（4）成品

将步骤（3）所得结晶烘干、冷却，得到氯化锰产品。

前述的氯化锰的制备方法，步骤（2）中，按照[Fe²⁺]/[S^2-]=1/1.05-1.25（优选[Fe²⁺]/[S^2-]=1/1.2）的摩尔比例，向步骤（1）加热反应后的反应液中加入硫化钡溶液，其中[Fe²⁺]是反应液中的铁离子含量。

前述的氯化锰的制备方法，步骤（2）中，按照[Ba²⁺]/[SO₄^2-]等摩尔比例，向反应液中加入硫酸铵，然后继续加入硫酸铵使反应液中[SO₄^2-]≥0.05mol/L，其中[Ba²⁺]是反应液中钡离子含量。

前述的氯化锰的制备方法，步骤（3）中，将滤液蒸发浓缩至50-51°Be，然后冷却结晶至溶液温度小于35℃后固液分离。

°Be是波美度，在生产上常用波美度表示溶液的浓度。

前述的氯化锰的制备方法，步骤（1）中，所述氯化铵溶液是合成碳酸钡产生的氯化铵母液。

本发明提供的第一技术方案是，一种氯化锰，由上述方法制得。

前述的氯化锰，其MnCl₂·4H₂O含量≥99.75wt%，K含量≤10.0ppm，Na含量≤10.0ppm，Ca含量≤20.0ppm，Mg含量≤20.0ppm，Fe含量≤4.7ppm，SO₄^2-含量≤500.0ppm。

采用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果：

采用氧化亚锰和氯化铵复分解制备了三元正极材料专用氯化锰产品，其MnCl₂·4H₂O含量≥99.75wt%，K含量≤10.0ppm，Na含量≤10.0ppm，Ca含量≤20.0ppm，Mg含量≤20.0ppm，Fe含量≤4.7ppm，SO₄^2-含量≤500.0ppm，不含Cu、Zn、Cd、Pb和Cr。

附图说明

图1本发明主要的工艺流程图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明。

本发明克服现有金属锰制备氯化锰生产电耗高的缺陷，提供了一种氯化锰及其制备方法，通过氧化亚锰和氯化铵复分解，可以降低产品成本，达到综合利用的目标。

一种氯化锰的制备方法，该方法包括：

（1）复分解反应

按照Mn²⁺与NH⁴⁺的摩尔比例为1：2.4～2.8，将氧化亚锰与氯化铵溶液混合，然后在85-90℃加热反应2-3小时。