[发明专利]以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法

权利要求书

1.一种以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：高铁锰矿还原，将高铁锰矿粉、还原剂碳粉按比例混合后投入还原转窑中，控制焙烧温度为600-900℃,将高铁锰矿中的大部分MnO₂还原成MnO；

步骤S2：化合浸出制备高浓度硫酸锰浸出液，步骤S1的还原产物与硫酸、水及一定浓度的硫酸锰溶液混合并在80-110℃条件下进行化合浸出反应，通过调整固液比，使浸出液中MnSO₄的浓度接近饱和浓度；

步骤S3：浸出液中Fe²⁺氧化及K⁺、Na⁺离子络合物的形成，控制浸出液的pH值为1.5-4.5，向浸出液中加入适量高铁锰矿粉使浸出液中的Fe²⁺氧化生成为Fe³⁺，浸出液中的K⁺、Na⁺离子与Fe³⁺离子形成络合沉淀物；

步骤S4：调节pH、去除K、Na、Al、Si、Fe杂质，在步骤S3的浸出液中加入适量步骤S1的还原产物以调节浸出液pH值至3.5-6.0，过滤去除K、Na、Al、Si、Fe杂质；

步骤S5：再除Fe及除重金属，在步骤S4的滤液中加入适量氧化剂和硫化物，过滤去除残余Fe及重金属；其中氧化剂为高铁锰矿粉、MnO₂或H₂O₂中的一种；

步骤S6：去除Ca、Mg杂质，将步骤S5的滤液冷却沉降、多重结晶去除Ca、Mg杂质；

步骤S7：步骤S6获得的澄清液经过滤、浓缩、结晶、脱水、干燥得到高纯硫酸锰产品。

2.根据权利要求1所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，步骤S1中，控制高铁锰矿粉与还原剂碳粉的重量比为100:6-15。

3.根据权利要求1所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，步骤S1中，MnO₂转化为MnO的转化率为80-95％。

4.根据权利要求1所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，高铁锰矿粉中铁含量为5-30％。

5.根据权利要求1所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，步骤S2中，调整固液比，使浸出液中MnSO₄的浓度以Mn计为170-190g/L。

6.根据权利要求1所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，步骤S6之后还包括调节pH、再次加入适量高铁锰矿粉、还原产物MnO、硫化物深度除杂步骤。

7.根据权利要求1所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，步骤S6中，沉降工艺采用向滤液中加入体积比为0.1-1％的絮凝剂。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的以高铁锰矿为原料生产电池级高纯硫酸锰的方法，其特征在于，所述还原剂碳粉为煤粉。