[发明专利]一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法

说明书

本发明属于硫酸锰脱氟技术领域，尤其为一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法，包括以下步骤：a、选择经过氟化法深度除钙镁的硫酸锰锰溶液；b、经过a步骤的溶液调节至PH4.0‑7.0之间；c、将10‑35g/L的无机铵盐脱氟剂加入到步骤b得到的溶液中；d、将步骤c得到的溶液加热到90‑150℃，在搅拌速率为30‑60r/min的条件下浓缩结晶，得结晶物二氟化锰(MnF2.H2O)结晶和六氟合铁(Ⅲ)酸铵(NH4)3[FeF6]晶体的混合物；利用化学反应使硫酸锰溶液中的氟离子能够快速彻底的去除，所用无机铵盐安全绿色环保，除氟效率高，除氟彻底，不引进影响电池性能的金属杂质，产品质量稳定；且脱除的氟结晶可回收作为去除钙镁杂质的原材料，不需要增加其它设备，该无机铵盐生产简单价格便宜，投资成本小。

技术领域

本发明属于硫酸锰脱氟技术领域，具体涉及一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法。

背景技术

硫酸锰(化学式MnSO4，式量151.00)，其一水合物为微红色斜方晶体，相对密度为3.50，熔点为700℃，易溶于水，不溶于乙醇。其以多种水合物的形式存在。

用氟化法除硫酸锰溶液中的钙镁，会引进大量的氟离子。氟会会严重腐蚀生产设备从而影响锂离子电池的性能，急需开发出一种安全，节能，高效的硫酸锰脱氟方法。

目前的脱氟技术有(1)离子交换法，离子交换法主要通过氟离子与离子交换树脂中的阴离子交换，达到去氟目的。比较常用的除氟树脂有聚酰胺树脂、阴离子交换树脂和载铝离子树脂等。该方法存在价格昂贵投资成本大，树脂维护成本高，易受其PH与溶液中氟离子浓度的影响，溶液中氟浓度超过 2000ppm很难去除。(2)膜分离法，膜分离法除氟是利用渗透膜的选择透过性和膜的渗透压将氟离子分离。该法存在易堵塞和易污染，处理能力有限，且膜组件价格昂贵，工业化生产难以产生经济效益。(3)混凝沉淀法，混凝沉淀法利用混凝沉淀剂与周围的氟发生聚沉，沉淀脱氟，该法只能除去水中的低含量氟，氟化法生产高纯硫酸锰氟离子浓度普遍高于3000ppm，不适用于高纯硫酸锰脱氟。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法，具有设备投入小，不需要增加新型设备，可以使用现有生产工业级硫酸锰的设备进行生产，方法和操作简单，利用化学反应使硫酸锰溶液中的氟离子能够快速彻底去除的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法，包括以下步骤：

a、选择经过氟化法深度除钙镁的硫酸锰锰溶液；

b、经过a步骤的溶液调节至PH4.0-7.0之间；

c、将10-35g/L的无机铵盐脱氟剂加入到步骤b得到的溶液中；

d、将步骤c得到的溶液加热到90-150℃，在搅拌速率为30-60r/min的条件下浓缩结晶，得结晶物二氟化锰(MnF2.H2O)结晶和六氟合铁(Ⅲ)酸铵(NH4) 3[FeF6]晶体的混合物；

e、将步骤d得到的结晶物通过离心分离。

作为本发明的一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法优选技术方案，所述步骤a 中选用的硫酸锰锰溶液通过1000目的滤网过滤后得到的滤液。

作为本发明的一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法优选技术方案，所述步骤b 中的调节方法为增加蒸馏水或蒸发浓缩的方法。

作为本发明的一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法优选技术方案，所述步骤c 中溶解温度为60℃，搅拌速率为20r/min，时间为60min。

作为本发明的一种高纯硫酸锰深度脱氟的方法优选技术方案，所述步骤d 中的浓缩结晶分为四个步骤：

步骤一，加热温度90℃，搅拌速率30r/min，浓缩至每升含水200g，时间 180min；