[发明专利]一种利用工业锰制备高纯硫酸锰的工艺环保方法及设备

说明书

本发明公开了一种利用工业锰制备高纯硫酸锰的工艺环保方法及设备，其方法具体步骤如下：(1)工业锰片经合成釜加酸合成硫酸锰溶液，并控制初始硫酸锰溶液的温度为60℃；(2)通过原料泵将合成釜内的硫酸锰溶液输送到过滤装置，经过过滤装置过滤后进入到多级蒸发结晶系统内，采用多效蒸发结晶的方式得到高纯硫酸锰晶体；(3)对多级蒸发结晶系统中第五级蒸发结晶器输出的硫酸锰晶体离心烘干后，制备得到高纯硫酸锰；(4)多级蒸发结晶系统结晶后的上层液体被最后输入到一个独立级的蒸发结晶器内，在独立级的蒸发结晶器内的结晶用于造粒。本发明技术方案环保循环，无废气、无废水产生；生产效率高，能耗利用率高。

技术领域

本发明涉及工业结晶生产领域，具体是一种利用工业锰制备高纯硫酸锰的工艺环保方法及设备。

背景技术

随着电动汽车大动力电池发展迅速，大动力电池中镍、钴、锰需求量急剧上升，多数厂家开始投资建设硫酸锰项目，采用蒸发结晶工艺制备高纯硫酸锰是其主要选择之一。

目前蒸发结晶工艺能耗大，产品循环利用率低，对原料要求较高。导致制备生产过程局限，其蒸发结晶工艺未能有效进行提纯，生产效率低，导致成本居高不下，同时也不环保。

主要体现在：原料杂质含量高将积聚在晶体中、母液无法循环回原料系统中循环利用、蒸发出来的蒸汽无循环利用、蒸发出来的蒸汽水量多无循环利用、单一蒸发能耗高、废气产生量多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用工业锰制备高纯硫酸锰的工艺环保方法及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用工业锰制备高纯硫酸锰的工艺环保方法，其具体工艺步骤如下：

(1)工业锰片经合成釜加酸合成硫酸锰溶液，并控制初始硫酸锰溶液的温度为60℃；

(2)通过原料泵将合成釜内的硫酸锰溶液输送到过滤装置，经过过滤装置过滤后进入到多级蒸发结晶系统内，采用多效蒸发结晶的方式得到高纯硫酸锰晶体；

(3)对多级蒸发结晶系统中第五级蒸发结晶器输出的硫酸锰晶体离心烘干后，制备得到高纯硫酸锰；

(4)多级蒸发结晶系统结晶后的上层液体被最后输入到一个独立级的蒸发结晶器内，在独立级的蒸发结晶器内的结晶用于造粒，独立级的蒸发结晶器内的温度为110℃；

(5)独立级的蒸发结晶器结晶后的母液通过母液泵回流到合成槽内，用于溶解工业锰片。

作为本发明进一步的方案：所述多级蒸发结晶系统由五个蒸发结晶器分五级构成，料液进入一级蒸发结晶器内经结晶后，底部物料经管道输送进入下一级蒸发结晶器，直至进入第五级蒸发结晶器后完成高纯硫酸锰结晶。

作为本发明进一步的方案：所述第五级蒸发结晶器内的上层液体经管道进入前一级蒸发结晶器，直至进入第一级蒸发结晶器。

作为本发明进一步的方案：所述多级蒸发结晶系统中的第一级蒸发结晶器的温度为140℃，其余四级的蒸发结晶器温度为130℃。

作为本发明进一步的方案：所述多级蒸发结晶系统和独立级的蒸发结晶器中产生蒸汽经汽水分离后，水重复利用，蒸汽经压缩后升温升压重复利用，蒸汽利用完后冷凝成冷凝水再重复利用。

一种利用工业锰制备高纯硫酸锰的工艺环保设备，包括过滤器、蒸汽压缩泵、多级蒸发结晶系统、冷凝水泵、冷凝器、独立级的蒸发结晶器、母液泵、原料泵和合成釜，所述合成釜的底部出料口通过原料泵连接过滤器的输入端，过滤器的输出端连接多级蒸发结晶系统的输入端，多级蒸发结晶系统输出高纯硫酸锰晶体；所述多级蒸发结晶系统中的第一级蒸发器的上层液输出管道连接独立级的蒸发结晶器的进料端口，独立级的蒸发结晶器用于输出用于造粒的硫酸锰晶体。