[发明专利]硫酸锰溶液的提纯方法

说明书

本发明提供了一种硫酸锰溶液的提纯方法。该提纯方法包括：步骤S1，配制萃取有机相，对萃取有机相进行皂化，得皂化有机相；步骤S2，利用皂化有机相对硫酸锰溶液进行第一次萃取，得富锰有机相；步骤S3，采用硫酸对富锰有机相进行第一次反萃，得一次净化硫酸锰溶液和第一再生有机相；以及，步骤S4，调节一次净化硫酸锰溶液的pH值，并利用皂化有机相对一次净化硫酸锰溶液进行第二次萃取，得高纯硫酸锰溶液和富钙镁有机相。该方法没有用到昂贵的试剂对硫酸锰溶液进行提纯，仅是通过控制溶液的pH值来控制锰、钙、镁离子的萃取率，从而将锰离子与钙、镁离子进行分离，提纯成本低，且经过重复进行萃取‑反萃的过程，提高了硫酸锰溶液的净化率。

技术领域

本发明涉及含锰溶液的提纯技术领域，具体而言，涉及一种硫酸锰溶液的提纯方法。

背景技术

我国锰资源总量占世界的第4位，但93％的储量为钢铁工业尚无法直接应用的低品位锰矿，由于品位低、杂质含量高，一直没有找到经济可行的利用方法。为了充分利用我国的低品位锰资源，我国的电解金属锰(电解锰)行业着力发展，在2006年时我国的电解锰产量达到了100万吨以上。电解锰行业中的锰是采用H₂SO₄浸出还原焙烧的氧化锰矿的方式制得的，由于电解后的阳极液(含杂质)与硫酸一起被用来浸矿，电解锰阳极液中的钙镁等杂质会在循环使用中逐渐富集，使电解过程中能耗增加并影响电解锰产品的品质。故研究硫酸锰溶液的提纯新工艺具有十分重要的意义。

传统的硫酸锰溶液的提纯工艺主要有：授权公告号为CN107447110B的中国专利公开了一种先用氟化物进行化学沉淀来去除钙、镁离子，后用碱性萃取剂进行萃取的方法。此类方法中先除钙镁离子的操作，使得化学沉淀剂用量较多，且过多氟离子的添加造成设备的腐蚀和环境的污染。授权公告号为CN106517347B的中国专利公开了用皂化辛癸酸进行萃取和反萃得到高纯硫酸锰的制备方法。此类方法所用原料为价格较高的辛癸酸，使得生产成本较高。专利申请号为201810313444.9的中国专利申请公开了一种降低电解锰合格液中钙镁离子的方法，该方法包括调整电解锰合格液pH值，配置萃取有机相；萃取有机相经碱液进行皂化得到钠皂有机相，钠皂有机相经硫酸锰溶液进行锰皂得到锰皂有机相；以得到的锰皂有机相为萃取剂，经调整pH的电解锰合格液为萃取液进行萃取得到负载钙镁金属离子的有机相和深度净化的电解锰合格液；经得到的负载钙镁金属离子的有机相经稀硫酸锰溶液洗锰，然后采用硫酸反萃得到再生萃取有机相和负载钙镁金属离子的水相。此类方法需用纯硫酸锰对萃取剂进行锰皂，消耗硫酸锰，增加了成本，且镁的去除率较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种硫酸锰溶液的提纯方法，以解决现有技术中的硫酸锰溶液的提纯工艺成本高、硫酸锰溶液的提纯率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种硫酸锰溶液的提纯方法，该提纯方法包括：步骤S1，配制萃取有机相，对萃取有机相进行皂化，得皂化有机相；步骤S2，利用皂化有机相对硫酸锰溶液进行第一次萃取，得富锰有机相；步骤S3，采用硫酸对富锰有机相进行第一次反萃，得一次净化硫酸锰溶液和第一再生有机相；以及步骤S4，调节一次净化硫酸锰溶液的pH值，并利用皂化有机相对一次净化硫酸锰溶液进行第二次萃取，得高纯硫酸锰溶液和富钙镁有机相。

进一步地，上述硫酸锰溶液中包含：10～50g/L的Mn²⁺、0.1～0.5g/L的Ca²⁺以及5～20g/L的Mg²⁺。

进一步地，上述萃取有机相包括P204萃取剂和磺化煤油，P204萃取剂和磺化煤油的体积比为1:10～3:10。

进一步地，上述对萃取有机相进行皂化的过程包括：采用碱性溶液对萃取有机相进行皂化，碱性溶液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水、碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的任意一种或多种，优选将皂化的皂化率控制在60～80％；更优选皂化率为70～80％。