[发明专利]低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法

权利要求书

1.一种低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，其特征在于，该制备方法步骤包括：

a、硫酸锰浸取：将粒度≥150目的氧化锰矿粉、硫铁矿粉、工业硫酸按照重量比10000g：800~1500g：1500~2200g的比例投入到浸取反应槽中，在搅拌速度为60~100rpm、温度为80~90℃的条件下反应1.5~2小时，然后将搅拌速度调为20~50rpm、温度为85~95℃，同时通入二氧化硫SO₂气体，氧化锰矿粉与二氧化硫SO₂气体通入量的比例为10000g：2.5-5.0mol，反应时间为1.0-1.5小时，浸取得到粗制硫酸锰溶浆液；

b、中和除铁：常温条件下，往步骤a得到的粗制硫酸锰溶浆液中加入碳酸氢铵，中和溶液中残留的H₂SO₄，使溶液pH值为4.5，停止加入碳酸氢铵，检测溶液中二价铁离子的浓度≤10^-5mol/L时为合格，若二价铁离子的浓度＞10^-5mol/L，加入粒度≥300目的氧化锰矿粉，直到混合液中二价铁离子含量合格为止，二价铁离子合格后继续加入碳酸氢铵调整pH值为6.5，检测混合液中三价铁离子的浓度≤10^-5mol/L时为合格，若三价铁离子的浓度＞10^-5mol/L，继续加入碳酸氢铵，直到混合液中三价铁离子含量合格为止，过滤除去矿浆渣得到粗硫酸锰溶液；

c、重金属除杂：将步骤b得到的粗硫酸锰溶液加热到85-90℃，缓慢加入硫化钡BaS和硫化钠Na₂S的硫化混合物，硫化混合物加入的速度为2-5g/L/min，每隔30min检测一次Cu、Pb、Ni、Co的浓度，当Cu≤3ppm、Pb≤5ppm、Ni≤3ppm、Co≤3ppm时停止加入硫化混合物，加入粒度≥300目的氧化锰矿粉，使元素Mo的浓度≤0.003ppm，按照反应溶液：助滤剂=100L：20-25g的比例投入助滤剂，搅拌20-30min后过滤除去沉淀物得到滤液，往滤液中加入高分子聚电解质，加入的高分子聚电解质与滤液的比例为2-5g：100L，静置1天，得到除杂后的硫酸锰溶液；

d、电解及后处理：将步骤c得到的除杂后的硫酸锰溶液转入电解槽中进行电解，电解条件为：电解温度为95-98℃，阳极电流密度100-120A/m², 电解液H₂SO₄浓度0.30-0.35mol/L,进液硫酸锰浓度为0.8-1.2mol/L，电解周期为8-10天，在阳极获得电解二氧化锰半成品；

二氧化锰半成品首先破碎成20mm-40mm的粒度，然后投入到漂洗槽中进行漂洗，漂洗分为热水洗酸、弱碱漂洗、强碱漂洗、热水洗碱、稀酸反洗和热水漂洗六个步骤，热水洗酸温度控制在90-95℃，直到热水中硫酸含量低0.5g/L为合格；弱碱漂洗温度控制在55-60℃，时间为5-8小时；强碱漂洗温度控制在60-70℃，当PH值达到7.0时，停止强碱漂洗；热水洗碱温度控制为90-95℃，时间为6-7小时；酸反洗温度控制在90-95℃，时间为1-2小时；最后热水漂洗温度控制在90-95℃,时间为4-10小时，漂洗后产品再经过粉碎、除杂、掺混得到低杂质电池专用电解二氧化锰。

2.根据权利要求1所述的低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，其特征在于，所述的硫化混合物为20%-30%硫化钠Na₂S溶液与20%-30%硫化钡BaS溶液按照体积比例为0.1~0.2L：0.8~0.9L混合。

3.根据权利要求1或2任一项所述的低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，所述的助滤剂为硅藻土、珍珠岩、纤维素、石棉、石墨粉、锯屑中的任一种。

4.根据权利要求3所述的低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，所述的高分子聚电解质为聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、阳离子淀粉、聚酰胺中的任一种。

5.根据权利要求4所述的低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，所述的漂洗中弱碱为体积含量为10%-17%氨水，强碱为质量含量为20~25%氢氧化钾溶液或质量含量为20~25%氢氧化锂溶液。

6.根据权利要求4或5任一项所述的低杂质电池专用电解二氧化锰的制备方法，所述的粉碎为将二氧化锰产品粉碎为-200目95%-99%，-325目70%-80% 。