赵云浩1，2，吴睿林1，2，胡 平1，2，蒋 赟1，2，蒋逸伦1，2
（１．贵州能矿锰业集团有限公司，贵州 铜仁 ５５４３００；２．贵州省电池用锰材料工程技术研究中心，贵州 铜仁 ５５４３００） 摘 要：高纯硫酸锰是三元电池正极材料中的合成材料之一，目前由于石油等传统资源的枯竭以及对环境造成的影响，新能源技术成为可持续发展的新关键，三元电池材料是新能源电动汽车使用的主要电池材料，从而也推动高纯硫酸锰产业的快速发展；但相对于三元材料的其余两种原料高纯硫酸钴、高纯硫酸镍来说，高纯硫酸锰中的杂质分离更为困难，因此生产相对复杂。本文简要介绍某公司高纯硫酸锰净化工艺及其过程中产生的杂质的特性，并开展了溶液除杂简要试验。
关键词：高纯硫酸锰；杂质；分离；三元材料
钱箱中图分类号：ＴＱ１３７．１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０１－０１８６－３
Study on impurity characteristics and purification process of high purity manganese sulfate ZHAO Yun-hao1,2, WU Rui-lin1,2, HU Pin1,2, JIANG Yun1,2, JIANG Yi-lun1,2
（１．Ｇｕｉｚｈｏｕ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｇｒｏｕｐ ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｔｏｎｇｒｅｎ ５５４３００，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｂａｔｔｅｒｙ，Ｔｏｎｇｒｅｎ ５５４３００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｕｌｆａｔｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｒｎａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ ｃａｔｈｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ａｔ
ｐｒｅｓｅｎｔ， ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｎｅｗ ｋｅｙ ｔｏ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｔｅｒｎａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ， ｗｈｉｃｈ ａｌｓｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｕｌｆａｔｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ； ｂｕｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｔｗｏ ｒａｗ ｍａｔ
ｅｒｉａｌｓ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ ｃｏｂａｌｔ ｓｕｌｆａｔｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ ｎｉｃｋｅｌ ｓｕｌｆａｔｅ ｉｎ ｔｅｒｎａｒｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｕｌｆａｔｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｓ ｍｏｒｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ， ｓｏ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａ ｃｏｍｐａｎｙ＇ｓ ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｕｌｆａｔｅ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａ ｂｒｉｅｆ ｔｅｓｔ ｏｆ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅｍｏｖａｌ。
Keywords: ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｓｕｌｆａｔｅ； ｉｍｐｕｒｉｔｙ； ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｔｅｒｎａｒｙ ｍａｔｅｒｉａｌ医用洗手刷
以高纯硫酸锰作为正极材料之一的锂电池，是新一代高性能、绿环保的新能源电池，硫酸锰纯度直接影响电池使用性能。由于原材料中的钾、钠、钙、镁等杂质对锂电池的高温形貌及循环性能有重要影响。
其中钾钠杂质的原子半径及性质与锂离子比较接近，容易阻碍锂离子的迁移，使电池放电过程难以进行，直接影响电池容量及循环性能[1]。对于高纯硫酸锰的制备生产技术，在国内目前已经工业化、产业化，由于矿石中的钙镁等重金属使用现有的方法去除难以达到期望的效果或生产中产生的废弃物对环境有较大的污染，因而，研究高纯硫酸锰生产过程中产生的杂质特性，开发新技术，是有效改变这一现状的途径之一[2]。
1 高纯硫酸锰生产工艺介绍
自动泊车功能硫酸锰生产方式大致有两类：菱锰矿法以及软锰矿法，其中软锰矿法根据浸出工艺的不同又分为：两矿焙烧法、二氧化硫法、焙烧-酸浸法、硫酸亚铁法、两矿加酸法、硫酸还原浸出法等。
高纯硫酸锰为纯净度更高的硫酸锰，其生产方式主要有：①以工业级硫酸锰进一步净化除杂再浓缩得到高纯硫酸锰；②使用两矿法酸浸（软锰矿与硫铁矿）得到硫酸锰溶液，再净化除杂，浓缩蒸发结晶得到产品；③使用软锰矿焙烧法制得一氧化锰矿，再经酸浸~除杂~结晶工艺制得。
高建钢黔东某工厂采用上述第3种生产方式，即采用一氧化锰焙砂为原料，经浸出化合~净化~蒸发结晶~干燥的工艺制备高纯一水硫酸锰。其溶液主要除杂工艺包含以下几点。1.1 浸出化合阶段
矿中其他杂质成分以氧化物形式存在，与硫酸最终形成硫酸物质（制液）：
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
NiO+H2SO4=NiSO4+H2O
CoO+H2SO4=CoSO4+H2O
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
露天看台CaO+H2SO4=CaSO4+H2O
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
CuSO4：溶于水、甲醇，不溶于乙醇；FeSO4：溶于水、甘油，不溶于乙醇；NiSO4易溶于水，微溶于乙醇、酸、氨水；CoSO4溶于水、甲醇，微溶于乙醇；ZnSO4易溶于水；CaSO4微溶于水、溶于盐酸；MgSO4易溶于水，微溶于乙醇、甘油、乙醚，不溶于丙酮，如表1所示。
收稿日期：２０１９－１２
锡渣分离机作者简介：赵云浩，男，生于１９９５年，汉族，贵州遵义人，研究方向：锰矿选冶。
世界有金属 2020年 1月上
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