隨著動力電池行業(yè)的不斷發(fā)展，對鈷鎳錳三元正極材料的需求越來越大，從而對其原料高純硫酸錳的需求也越來越大。康景輝蒸發(fā)器小編和大家一起聊聊廢水中分離制取電池級硫酸錳的工藝。
一、電池級硫酸錳制備難點(diǎn)
電池級高純硫酸錳經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，但Ca、Mg等雜質(zhì)含量要求較低。在鈷的礦物中常伴隨有大量的錳，鈷的濕法冶煉過程中通常采用萃取的方法將Co與Mn、Zn、Ca、Cu等雜質(zhì)分離，從而產(chǎn)生了含錳較高的廢水。
該廢水若用石灰沉淀，則產(chǎn)生的固體渣無經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且固廢處理難。萃取劑無法實(shí)現(xiàn)Mn與Ca、Mg的有效分離，離子交換的方法也很難實(shí)現(xiàn)Mn與Ca、Mg的分離，電解錳的方法雖然能實(shí)現(xiàn)Mn與Ca、Mg的分離，但因生產(chǎn)環(huán)境差而不適宜在城市中生產(chǎn)。
二、電池級硫酸錳制備工藝
目前行業(yè)中普遍采用的處理流程為:硫化物除重金屬、氟化物除鈣、鎂，再用P204或P507萃取錳，再經(jīng)硫酸反萃制得高純度硫酸錳產(chǎn)品。此工藝使用氟化物來除Ca、Mg，會帶來氟離子對環(huán)境的污染問題，且對生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品質(zhì)量帶來一定的影響。
三、康景輝廢水中分離制取電池級硫酸錳工藝
康景輝采用萃取工藝，使Mn同時(shí)與Ca、Mg得到分離，并通過硫酸反萃后，使Mn得到精制和富集，再通過蒸發(fā)濃縮、離心分離、干燥得到硫酸錳結(jié)晶體。
利用含錳廢水制備高純硫酸錳，對重金屬離子廢水進(jìn)行治理，且不引入新的污染物，同時(shí)能夠獲得價(jià)值較高的高純硫酸錳產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)資源的利用。
具體工藝：
1、硫化銨除重金屬雜質(zhì)時(shí)，pH控制在4.0~5.5、硫化加入量為理論量的0.7~1.0時(shí)，Cu、Zn、Co去除較徹底。將此液pH回調(diào)至3.0~3.5，作為萃取料液，與經(jīng)皂化的有機(jī)相進(jìn)行3級萃取、2級洗滌、2級反萃，得到的硫酸錳液含Ca、Zn、Fe、Cu、Mg雜質(zhì)低，此液經(jīng)濃縮結(jié)晶得到高純硫酸錳，可用于三元電池材料。
2、萃取金屬順序中，鈣在錳之前被萃取，且兩者無法實(shí)現(xiàn)分離，萃錳優(yōu)先于萃鈣，且錳線與鈣線離的較遠(yuǎn)，具有很高的Mn/Ca分離能力，故較少的萃取、洗滌、反萃級數(shù)就能實(shí)現(xiàn)錳與鈣、鎂、鋅的分離，且進(jìn)一步富集錳濃度，減少后續(xù)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的能耗。
可將鈷鹽生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含錳廢水制得電池級硫酸錳產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用，且不使用氟化物除鈣、鎂，不產(chǎn)生含氟的廢渣和廢水，更環(huán)保。