硫酸锰溶液中去除钙镁杂质工艺研究
2016-06-05吴洲华陈海清湖南有色金属研究院湖南长沙4000中南大学冶金与环境学院湖南长沙40083
苏 莎,楚 广,吴洲华,陈海清(.湖南有色金属研究院,湖南长沙 4000;.中南大学冶金与环境学院,湖南长沙 40083)
硫酸锰溶液中去除钙镁杂质工艺研究
苏 莎1,楚 广2,吴洲华2,陈海清1
(1.湖南有色金属研究院,湖南长沙 410100;2.中南大学冶金与环境学院,湖南长沙 410083)
研究了用氟化锰和氟化铵作为沉淀剂除去硫酸锰溶液中钙镁的反应原理以及最优工艺条件,探究了溶液pH值、反应温度、搅拌时间、静置时间、沉淀剂用量对除杂效果的影响。试验结果表明:用氟化锰作沉淀剂时,最佳工艺条件是:pH值为4,反应温度为80℃,搅拌时间60 min,静置时间12 h,当MnF2用量在2.5R(R为理论用量)以上时,Ca2+、Mg2+的沉淀率可以达到99%和98%。用氟化铵作沉淀剂时,当NH4F用量为1.5R(R为理论用量)时,Ca2+、Mg2+的去除率分别为69%和54%;当NH4F用量大于5R时,Ca2+、Mg2+的沉淀率才可以达到93%和90%。
硫酸锰;除杂;钙;镁
硫酸锰作为基础锰盐,用于各种高级锰合金和锰系列产品的制备[1,2]。其中应用于电池正极三元材料(镍钴锰酸锂)的前驱体制备的电池级硫酸锰对杂质含量要求非常严格,尤其是必须控制钾、钠、钙、镁等有害杂质的含量,其中电池级硫酸锰中钙镁杂质浓度之和要求≤0.05%[3~5]。因此,要获得高品质的锰系正极材料,首先必须解决锰系材料的原材料的纯度问题。但是采用传统的除杂方法很难使硫酸锰达到电池级硫酸锰的要求,因此,对硫酸锰溶液进行深度除杂,生产出适合于动力锂离子电池正极材料用的电池级硫酸锰是目前研究的热点[6~8]。
由于Ca2+、Mg2+对于许多后续工艺的影响最大,尤其是在电解锰阶段,Ca2+、Mg2+会影响电解的电流效率以及电解锰产品的纯度。……
