刘晗辉， 明宪权， 黄炳行， 刘 月， 袁明亮

(1. 中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083； 2. 中信大锰矿业有限责任公司， 广西 南宁 530029)

0 前 言

随着煤、石油、天然气等传统资源的日益枯竭，能源问题愈发凸显，新能源的研究已经成为推动人类可持续发展的关键。锂离子电池是当下最重要的新型能源之一，其锰系正极材料由于来源充足、成本低、安全性能好等独特优势开始逐渐热销。由于高纯硫酸锰是三元正极材料以及锰酸锂正极材料的主要合成盐，因此实现高纯硫酸锰的工业化制备对推动新能源产业的发展起着极大的促进作用[1-2]。然而，由于电池级高纯一水合硫酸锰对杂质质量分数要求非常苛刻，必须严格控制对锂离子电池性能影响较大的钙、镁、钾、钠及重金属等杂质，其中要求电池级高纯硫酸锰中钙镁杂质质量分数小于50×10-6，重金属杂质质量分数小于10×10-6[3]。而传统除杂方法很难达到电池级高纯硫酸锰的要求，为获得高纯度硫酸锰, 人们对其合成工艺及除杂进行了一系列的研究[4-7]。

本文结合某公司提供的硫酸锰固体中不同杂质的性质，引入MnF2，采用化学沉淀除杂技术一次分离钙镁杂质，在结晶过程中通过控制结晶工艺参数，将钙、镁等杂质的质量分数控制在50×10-6以下，同时有效降低了产品中氟含量，终产品中氟的质量分数小于70×10-6。在改进技术的同时秉承绿色可持续理念，对生产环节中的具体工艺进行研究，降低生产成本，为制备电池级硫酸锰的工业生产优化提供参考依据。……