[发明专利]一种同槽电解生产电池级二氧化锰的工艺及设备

说明书

本发明公开一种同槽电解生产电池级二氧化锰的工艺及设备，包括以下步骤：同槽电解、收集、一级跳汰分离、一级沉降分离、液体射流粉碎、二级跳汰分离、二级沉降分离、过滤、气流烘干、烘干后收集、永磁除铁、振动筛分、真空包装；设备为第一跳汰机、第一沉降分离机、射流粉碎机、第二跳汰机、第二沉降分离机、带式过滤机、气流烘干机、收集器、永磁除铁器、圆振筛的物料出口与物料入口依次配装连接组成；有益效果为设备投资少，生产效率高，经济效益高；可有效回收利用在电解锰生产过程中放空不用的阳极，使电解锰降低成本5％左右；且生产的二氧化锰纯度高，质量好的同槽电解生产电池级二氧化锰的工艺及设备。

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种同槽电解生产电池级二氧化锰的工艺及设备。

背景技术

目前生产锰和二氧化锰方法主要有化学法和电解法.电解法因具有设备简单、操作安全、产品较纯净等诸多优点而被广泛采用.而电解法制备锰或二氧化锰主要是以硫酸锰或氯化锰为电解液体系。硫酸锰电解液体系电解金属锰过程的阳极板一般采用银、锡、锑、铅等合金，阴极板一般采用不锈钢板。电解二氧化锰足使二价的锰离子在阳极被氧化成二氧化锰。阳极一般采用碳棒、钛板或铅合金等材料，阴极板一般采用碳棒或不锈钢。值得注意的是电解生产锰或二氧化锰均是单极产品。例如：在生产锰时，阴极出产品锰，阳极放空不用，而且能耗达到了8～10千度/t；电解生产二氧化锰，阳极析出二氧化锰而阴极也放空不用，电能消耗达到了2.5～3千度/t。它们生产中均有一极白白浪费电能，以至于能耗特别高。为此研究一种能同槽电解产出锰和二氧化锰的方法，具有很大应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现了电解锰二氧化锰同槽电解，设备投资少，生产效率高，经济效益高；可有效回收利用在电解锰生产过程中放空不用的阳极，使电解锰降低成本5％左右；且生产的二氧化锰纯度高，质量好的同槽电解生产电池级二氧化锰的工艺及设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种同槽电解生产电池级二氧化锰的工艺，包括以下步骤：

步骤1、同槽电解；电解槽通过阴离子交换膜分隔为阴极室与阳极室，注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液进行电解；在电场力的牵引作用下，阴极室中的Mn²⁺受阴极吸引，向阴极做定向迁移，在阴极上被还原为金属锰单质；阴极室中的S0₄^2-在电渗析的作用下透过阴离子交换膜进入阳极室；阳极室中Mn²⁺的则被阴离子交换膜阻隔在阳极室中，在阳极发生氧化反应生成二氧化锰。

步骤2、收集；分别将阳极生成的二氧化锰原料与阴极生成的金属锰单质剥离收集，将二氧化锰原料送入下一工序；

步骤3、一级跳汰分离；将二氧化锰原料经第一跳汰机处理进行分离除杂；

步骤4、一级沉降分离；使用第一沉降分离机对原料进行固液分离，收集固态物；

步骤5、液体射流粉碎；使用射流粉碎机对原料进行粉碎；

步骤6、二级跳汰分离；使用第二跳汰机处理进行分离除杂；

步骤7、二级沉降分离；使用第二沉降分离机对原料进行固液分离；

步骤8、使用带式过滤机对原料进行过滤；

步骤9、气流烘干；使用气流烘干机对原料进行烘干；

步骤10、烘干后收集；使用袋式除尘器作为收集器对原料进行收集；

步骤11、永磁除铁；

步骤12、振动筛分；

步骤13、产品真空包装。

优选地，上述步骤1中发生的电化学反应为：

阴极室：