[发明专利]电解二氧化锰用硫酸锰溶液深度除钼的方法

说明书

本发明公开了一种电解二氧化锰用硫酸锰溶液深度除钼的方法，先利用硫酸锰溶液和氢氧化钠溶液制备锰氧化物浑浊液作为除钼剂，使用除钼剂对待除钼的硫酸锰溶液进行第一次除钼，再加入石墨烯粉体进行第二次除钼。本发明充分利用电解二氧化锰生产过程中得到的经深度净化的硫酸锰溶液及廉价的空气、氢氧化钠、石墨烯，实现了两次除钼，除钼效果好，过程无污染，工艺简洁、设备投入少、过程安全、生产成本低。

技术领域

本发明涉及冶金化工技术领域，特别涉及一种电解二氧化锰用硫酸锰溶液深度除钼的方法。

背景技术

在电池中，氯化汞能与干电池的锌皮表面形成锌汞齐薄层，能抑制锌的腐蚀，减少自放电，由于汞对人体健康的危害十分严重，早在1997年，国家多个部委就共同制定了《关于限制电池产品汞含量的规定》，明确禁止了在2006年含汞电池的生产销售。

无汞电池指电解液中不加入氯化汞的锌/锰干电池或锌膏中未汞齐化的碱性锌/锰电池。由于缺少了汞齐化对有害元素的屏蔽作用，无汞碱性锌锰电池对正极活性物中所含杂质极为敏感，电解二氧化锰中很微量的钼、铁等有害杂质在电池中都会形成微电池，引起电池内部的自放电、气胀和漏液，造成电池爬碱或通过化学反应使隔膜纸穿破而形成电池内部慢性短路，使电池的放电容量和储存性能下降。

无汞碱性锌锰电池专用电解二氧化锰的钼含量要求小于0.5μg/g,相应要求供电解的硫酸锰溶液中的钼含量在0.03mg/L以下，由于硫酸锰溶液中钼比其他有害杂质元素更难除尽，已成为电解二氧化锰行业急解决的难题。目前，从制备电解二氧化锰的硫酸锰溶液中除钼的方法综合起来大致有硫化物沉淀法、吸附共沉淀法，粉体锰氧化物除钼法，三硫化钼沉淀法，现有除钼工艺存在的主要问题是除钼不彻底，甚至引进有害杂质离子，难以达到无汞碱性锌锰电池专用电解二氧化锰产品的要求；生产环境差，环境污染严重；净化除钼时间长，除钼效率低；某些除钼剂制备工艺复杂，除钼时加入量大，后期处理困难，并且制造成本高，使用受到制约，因此，研制操作简单、技术可行及经济合理的高效净化方法对于促进我国碱性锌锰电池无汞化的进程和整个电池行业的发展具有十分重要的意义。

发明内容

本发明针对上述技术问题，发明一种电解二氧化锰用硫酸锰溶液深度除钼的方法，通过两次除钼，可有效去除硫酸锰溶液中的钼。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种电解二氧化锰用硫酸锰溶液深度除钼的方法，包括以下步骤：

(1)制备除钼剂：取经过深度净化的硫酸锰溶液加热至40～50℃，再加入氢氧化钠溶液，一边搅拌一边通入压缩空气，将反应得到锰氧化物浑浊液作为除钼剂；

(2)第一次除钼：取经过硫化剂除重金属后的硫酸锰溶液，将pH值调整为3.0，加入步骤(1)制备的除钼剂，在45～55℃搅拌25～35min；

(3)第二次除钼：将步骤(2)的反应溶液pH值调整到2.5，加入石墨烯粉体，在40～50℃搅拌40-60min，压滤去除沉淀，即得经深度除钼的硫酸锰溶液。

其中，步骤(1)所述的硫酸锰溶液质量百分比浓度为24％，所述氢氧化钠溶液质量百分比浓度为32％；

其中，步骤(1)中取经过深度净化的硫酸锰溶液，加热至45℃，再加入2倍体积的氢氧化钠溶液，一边搅拌一边从底部通入压缩空气，反应30～60min得到锰氧化物；

其中，步骤(1)中反应得到锰氧化物之后，向反应溶液中加入2倍体积的蒸馏水，静置24小时之后，移除上清液，取下层悬浊液作为除钼剂；所述的下层浑浊液中的锰氧化物的浓度为0.5～0.7g/mL。

其中，步骤(2)中用硫酸将硫酸锰溶液的pH值调整为3.0，再加入步骤(1)制备的除钼剂；所述除钼剂的用量为每1L硫酸锰溶液中加入除钼剂15～25mL，然后在50℃搅拌30min。