[发明专利]一种电解二氧化锰的除钙方法

说明书

技术领域

本发明属于电池材料加工领域，具体涉及一种电解二氧化锰的除钙方法。

背景技术

电解二氧化锰（EMD）是优良的电池的去极化剂，它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比，具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长、工作电压稳定、低温性能和防漏性能好等特点，掺用 20－30%EMD 做成的干电池比全用天然 MnO₂ 做成的干电池其放电容量可提高 50－100% ，在高性能氯化锌电池中掺用 50－70%EMD ，其放电容量可提高 2－3 倍，全部用 EMD 做成的碱锰电池，其放电容量可提高 5－7 倍，因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。

物理状态电解二氧化锰除作为电池的主要原料外，也广泛应用于冶金、 医学、 电子、 通讯等领域。如:精细化工生产过程中作氧化剂、锰锌铁氧体软磁材料中的原料。电解二氧化锰由于具有很强的催化、氧化/还原，离子交换和吸附能力，在经处理与成型后，是一种性能全面的优良净水滤料，与常用的活性碳、沸石等净水滤料相比，具有更强的脱色和去除金属的能力。

目前国内电解二氧化锰的生产主要以碳酸锰矿或氧化锰矿为原料。随钢铁工业的发展，锰制品行业也在蓬勃发展，从中低品位锰矿中提取锰的工艺技术也越来越丰富多样，如H₂O₂浸出法，草酸浸出法，葡萄糖浸出法，米糠浸出法等。但是得到的电解二氧化锰品位较低，各种金属杂质含量高，尤其是钙含量，严重影响了电解二氧化锰的品质。同时碳酸锰矿和硫酸的消耗量都很大，生产成本过高。

专利021500851公开了一种硫酸锰溶液的深度净化方法。其是一种从硫酸锰溶液中深度净化杂质钾、钼、铁、钴、镍、铜等元素的方法，本发明使用全碳酸制液，引入NaOH、BaS、硅藻土对溶液进行处理，结合实际情况调节添加量及添加顺序。该发明设定的pH值范围非常大，不能满足高质量的电解液需求。沉淀过程不彻底，以此沉淀方法很难除去钙离子。

发明内容

本发明的一个目的是一种电解二氧化锰的除钙方法，包括以下步骤:

（1）将高钙电解二氧化锰粉末放入电解液中，浸泡，控制浸泡的温度、时间和pH值，过滤；

（2）    烘干，浆化；

（3）    中和:加入碱调节pH值，控制温度和时间；

（4）烘干。

所述步骤（1）中的电解液为硫酸和硫酸锰的混合溶液；

所述硫酸锰和硫酸的摩尔比为1:450000~2:1。

所述浸泡的进行温度为30~95℃，优选 40~75，时间为20~180，优选 30-100分钟。

所述浸泡控制pH值在4.5以下, 优选 3.0 以下。

所述过滤采用真空过滤。

所述浆化使用的浆化液为水或水溶液。

所述中和过程中，调节pH至4.5~7.0，优选5.0-5.8；温度为40-70℃；持续时间为30-100分钟。

所述中和过程中，加入的碱为氢氧化钠；所述氢氧化钠浓度为0.5～3mol/L。

所述烘干温度为60～120℃；时间60-180分钟。

本发明中电解液中的稀硫酸、硫酸锰，能够有效的获取纯净的电解二氧化锰。经过浸泡和时间温度的控制，去除溶液中的钙离子，同时去除其它的重金属离子。两次烘干过程能够有效的收集纯净的电解二氧化锰。中和过程的加入能够调整溶液的酸碱度，获得更高品质的电解二氧化锰溶液。本发明的工艺简单，对机械设备要求低，适宜大规模生产。

具体实施方式

实施例1

（1）    将高钙电解二氧化锰粉末放入电解液中，电解液中硫酸和硫酸锰的摩尔比为1：600，浸泡，温度为60℃，时间为60分钟。真空过滤，控制pH值在3.0以下；

（2）    放入烘箱烘干，温度为110℃。时间为120分钟。加水浆化；

（3）中和:加入1mol/L氢氧化钠，调节pH值为5.5，控制温度为60℃，持续时间为60分钟；

（4）放入烘箱烘干，温度为110℃。时间为120分钟。

实施例2

（1）将高钙电解二氧化锰粉末放入电解液中，电解液中硫酸和硫酸锰的摩尔比为2:1，浸泡，温度为40℃，时间为100分钟。真空过滤，控制pH值在4.5以下；

（2）放入烘箱烘干，温度为60℃。时间为180分钟。加水溶液浆化；

（3）中和:加入0.5mol/L氢氧化钠，调节pH值为5.0，控制温度为70℃，持续时间为30分钟；