一种高品质的电解二氧化锰的制备方法与流程

技术特征：

1.一种高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）按比例称取碳酸锰矿粉、氧化锰矿粉、工业硫酸和电解废液，所述碳酸锰矿粉与氧化锰矿粉的重量比为1:（0.10～0.15），所述的碳酸锰矿粉和氧化锰矿粉的重量之和与所述的工业硫酸和电解废液中硫酸的重量之和的比为1:（0.25～0.35），所述的碳酸锰矿粉和氧化锰矿粉的重量之和与所述的电解废液的重量之比为1:（5～7）；将碳酸锰矿粉、氧化锰矿粉、工业硫酸和电解废液加入至浸出反应槽中，在温度为90～95℃、搅拌速度为400～500r/min的条件下反应；当反应达到1～2小时后，压滤得到滤液a，检测滤液a中钾离子的含量，若钾离子含量大于或等于40ppm，在搅拌速度为50～100r/min的条件下，补充加入氧化锰矿粉，直到钾离子含量小于40ppm，然后再继续反应3～4h，压滤得到滤液b和沉淀a；

（2）在温度为90～95℃的条件下，向步骤（1）中得到的滤液b中加入碳酸钙，调节混合浆液的ph值至4.0～4.5，然后检测滤液b中二价铁离子含量，若二价铁离子含量大于或等于10^-5mol/l时，向滤液b中加入极细氧化锰矿粉，直到二价铁离子含量小于10^-5mol/l，再继续向滤液b中加入碳酸钙，调节滤液b的ph值至6.5～7.0，然后检测滤液b中三价铁离子含量，若三价铁离子含量大于或等于10^-5mol/l时，向滤液b中继续加入碳酸钙，直到三价铁离子含量小于10^-5mol/l，然后将滤液b进行压滤得到滤液c；

（3）将步骤（2）中得到的滤液c加热至80～90℃，用电解废液调节滤液c的ph值至3.5～4.0，然后缓慢加入硫化钡和助剂a，搅拌反应1～2h，压滤得到滤液d；所述硫化钡的重量与滤液c的体积比为（30～40）g:1l，所述助剂a为聚乙烯吡咯烷酮，所述助剂a与滤液c的体积比为（1～3）:100；

（4）将步骤（3）中得到的滤液d在温度为80～90℃的条件下，调节滤液d的ph值至6.0～6.5，然后缓慢加入氟化亚锰，搅拌反应0.5～1h后，再加入助剂b继续反应2～3h，过滤得到净化的硫酸锰溶液；所述氟化亚锰的重量与滤液d的体积比为（80～100）g:1l，所述助剂b是壳聚糖，所述助剂b的重量与滤液d的体积比为（10～20）g:1000l；

（5）将步骤（4）得到的硫酸锰溶液送入电解槽中进行电解，电解液温度为95～98℃，阳极电流密度为56～70a/m²，电解液硫酸浓度为0.45～0.50mol/l、硫酸锰浓度为0.40～0.45mol/l，槽电压为2.0～3.0v，电解周期为12～15天，电解后得到电解二氧化锰半成品和电解废液；

（6）将步骤（5）得到的电解二氧化锰半成品破碎成粒度为10mm～30mm的颗粒，然后加入热水漂洗，漂洗温度为90～95℃，直到漂洗液中硫酸的含量低于1g/l，接着采用碳酸锂溶液在温度为60～70℃下漂洗，调节ph至6.5～7.0，然后用热水在温度为90～95℃下漂洗8～10h，然后将颗粒进行磨粉得到粒度小于325目的电解二氧化锰粉末；

（7）向步骤（6）得到的电解二氧化锰粉末中加入高锰酸钾溶液反应1h，反应温度为90～95℃，接着加入碳酸锂溶液，继续反应0.5h，反应温度为90～95℃，当ph值达到6.5～7.0时为合格，然后先进行压滤再在100～105℃的温度下进行闪蒸旋流烘干得到电解二氧化锰粉末，接着将电解二氧化锰粉末采用密相气力输送方式输送到重力掺混仓进行掺混，掺混时间为16～24h，得到高品质的电解二氧化锰产品。

2.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：在所述滤液a补充加入氧化锰矿粉的同时，加入黄钾铁矾晶体或沉淀a；所述黄钾铁矾晶体或沉淀a的粒度均为300～400目，所述黄钾铁矾晶体或沉淀a的加入量与滤液a的比为（1～3）g:（150～200）ml。

3.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述氧化锰矿粉中小于200目粒度的占90%～95%，所述氧化锰矿粉中金属锰的质量含量为16～18%，所述工业硫酸是质量分数为98%的工业硫酸。

4.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述极细氧化锰矿粉中小于325目粒度的占90%～95%，所述碳酸钙为纳米碳酸钙。

5.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述搅拌的速度为200～300r/min。

6.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述搅拌的速度为50～100r/min。

7.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：所述碳酸锂溶液的质量分数为10～15%，所述高锰酸钾溶液的质量分数为30～40%。

8.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：步骤（7）中加入的高锰酸钾溶液与电解二氧化锰粉末的重量比为25:1000。

9.根据权利要求1所述高品质的电解二氧化锰的制备方法，其特征在于：步骤（7）中加入的碳酸锂溶液与电解二氧化锰粉末的重量比为30:1000。

技术总结
本发明公开了一种高品质的电解二氧化锰的制备方法，其将碳酸锰矿粉、氧化锰矿粉、工业硫酸和电解废液混合反应1～2小时后压滤得到滤液，先补充加入氧化锰矿粉除钾，然后加入碳酸钙和/或极细氧化锰矿粉除铁，接着加入硫化钡和助剂A混合反应除重金属，然后依次加入氟化亚锰和助剂B混合反应除去钙镁，最后过滤得到硫酸锰溶液；使用硫酸锰溶液电解得到电解二氧化锰半成品，将其再破碎、漂洗、磨粉得到粉末，然后依次加入高锰酸钾溶液和碳酸锂溶液反应，再进行压滤、烘干、掺混得到产品。本发明可以获得高品质的电解二氧化锰产品，解决现有电解二氧化锰产品中纯度低，杂质的种类多且含量高等问题。

技术研发人员：覃胜先;罗永城;吴元花;罗曲波;黄景明
受保护的技术使用者：广西桂柳化工有限责任公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021.07.06