一氧化锰生产工艺
2025-12-23
该工艺以硫酸锰、碳酸锰或氯化锰为原料，接着将固态锰盐转化为可溶性锰离子溶液，并去除重金属、钙镁等杂质。
溶解操作：按固液比1:(3~5) 将高纯锰盐加入去离子水中，搅拌升温至 50~60℃，保温搅拌 30~60 min，直至完全溶解，形成浓度为 1.0~1.5 mol/L 的 Mn²⁺溶液。
杂质去除
重金属净化：向溶液中加入硫化铵（(NH₄)₂S）或硫化钠（Na₂S），加入量为理论量的 1.2~1.5 倍，搅拌反应 20~30 min，生成 PbS、CdS 等难溶硫化物沉淀，静置后过滤去除。
钙镁去除：加入氟化铵（NH₄F），使 Ca²⁺、Mg²⁺转化为 CaF₂、MgF₂沉淀，过滤分离，控制滤液中 Ca²⁺+Mg²⁺含量≤5 ppm。
精密过滤：采用0.22 μm 微孔滤膜过滤，去除溶液中悬浮杂质，得到澄清的高纯 Mn²⁺精制液。将 Mn²⁺转化为碳酸前驱体，为后续焙烧提供高纯度原料。
沉淀剂选择：优先选用碳酸氢铵（NH₄HCO₃），相较于碳酸钠，其反应温和，产物粒度均匀，不易生成碱式碳酸锰杂质。
按n (NH₄HCO₃):n (Mn²⁺)=2.0~2.2:1 的比例，将碳酸氢铵配制成饱和溶液，在搅拌条件下缓慢滴入 Mn²⁺精制液中；控制反应温度为 30~40℃，pH 值为 7.0~7.5（通过氨水微调），搅拌反应 60~90 min，生成白色碳酸锰沉淀。沉淀完成后，静置陈化30 min，用去离子水反复洗涤至滤液中无 SO4²⁻。将洗涤后的 碳酸锰沉淀置于真空干燥箱中，控制温度为105~120℃，真空度为 - 0.08~-0.1 MPa，干燥时间为 3~5 h。进行干燥后得到疏松的MnCO₃粉体。接着将MnCO₃分解为 MnO，并避免氧化为高价锰氧化物。