[发明专利]一种硫酸锰净化及结晶方法

说明书

本发明提供了一种硫酸锰净化及结晶方法，所述方法包括以下步骤：（1）将含锰待处理物与硫酸混合，加入还原剂进行还原浸出，经氧化除铁后再进行硫化物除重金属，得到除杂液；（2）对步骤（1）得到的除杂液进行氧化沉锰处理得到锰渣，将锰渣反溶解后进行还原浸出，再经结晶处理得到硫酸锰，本发明所述方法使用的除杂剂用量和种类少，结晶过滤后的滤液进行蒸馏，回收乙醇用于循环结晶，蒸馏后液重新作为锰渣浸出底液加入反应釜中，重新加硫酸用于循环浸出配制硫酸锰液，工艺简单异行，添加剂量小，无需高温结晶，大幅降低了工艺成本。

技术领域

本发明属于资源回收领域，涉及一种硫酸锰净化及结晶方法。

背景技术

湿法冶炼在做镍钴矿处理、电池材料回收及锰矿浸出等环节都会涉及到锰资源的综合利用，这些锰资源最常见的加工后产品为硫酸锰结晶，它是新能源电池材料的重要原料之一，电池级硫酸锰的生产要求也较高。

从普通的硫酸锰材料很难得到高品质的硫酸锰，因无法有效的去除各种杂质，且结晶回收率低，目前高纯硫酸锰制备过程中主要采用以下几种方法：a.加入各种除杂剂深度除杂，然后高温结晶生产硫酸锰；b.通过多次重结晶生产高纯硫酸锰；c.通过萃取除杂，深度净化后浓缩硫酸锰溶液结晶。上述除杂方法中，添加剂用量较大，品种繁多，且高温结晶对设备的要求较高；多次重结晶的工艺虽然得到了高纯硫酸锰，但收率仅有65%左右，萃取除杂结晶的工艺要增设萃取线，成本投入均较高，不利于降本增效。

CN103626235B公开了一种重结晶制备高纯硫酸锰的方法。其所述重结晶制备高纯硫酸锰的方法以普通硫酸锰为原料经二次压滤、四次重结晶所得高纯度硫酸锰，产品经外部权威机构检测，各项杂质的含量均达到了高纯硫酸锰的指标要求，但是其试产结晶回收率最好只有65%，回收率过低。

CN111170367A公开了一种富镁硫酸锰溶液中硫酸锰的提纯方法。其所述提纯方法包括：步骤S1，将富镁硫酸锰溶液进行第一次高温结晶，得一次结晶后晶体；以及步骤S2，将一次结晶后晶体进行第二次高温结晶，得二次结晶后晶体。由于硫酸锰溶液中的锰镁质量比越小，锰镁越难分离，以及温度高于100℃时，硫酸锰的溶解度与温度呈负相关。其所述方法硫酸锰的回收率低，且高温结晶对设备的要求较高。

上述方案存在有硫酸锰回收率低或需要高温处理的问题，因此，开发一种回收率高，且无需高温处理，对设备要求低的硫酸锰净化方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸锰净化及结晶方法，所述方法包括以下步骤：（1）将含锰待处理物与硫酸混合，加入还原剂进行还原浸出，经氧化除铁后再进行硫化物除重金属，得到除杂液；（2）对步骤（1）得到的除杂液进行氧化沉锰处理得到锰渣，将锰渣反溶解后进行还原浸出，再经结晶处理得到硫酸锰，本发明采用硫化物作为重金属沉淀剂，重金属脱除效果好，除杂剂用量大幅减少，利用氧化沉淀法将锰沉淀析出，同时将钙、镁、钠、钾、氯根等离子留在沉淀后液中，体系中的钙镁离子无需额外添加除杂剂去除，采用沉淀脱出各种杂质后的锰渣，反溶解配制高浓度的净化后硫酸锰溶液用于结晶。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种硫酸锰净化及结晶方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将含锰待处理物与硫酸混合，加入还原剂进行还原浸出，经氧化除铁后再进行硫化物除重金属，得到除杂液；

（2）对步骤（1）得到的除杂液进行氧化沉锰处理得到锰渣，将锰渣反溶解后进行还原浸出，再经结晶处理得到硫酸锰。

本发明中，对含锰待处理物的来源和状态不作限定，例如可以是各种锰渣或锰溶液等。

本发明采用硫化物作为重金属沉淀剂，重金属脱除效果好，除杂剂用量大幅减少，利用氧化沉淀法将锰沉淀析出，同时将钙、镁、钠、钾、氯离子等留在沉淀后液中，体系中的钙、镁离子无需额外添加除杂剂去除，采用沉淀脱出各种杂质后的锰渣反溶解配制含锰溶液用于结晶。