专利名称：：一种低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的方法及设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的方法及设备。
背景技术：
：目前，锌锰电池仍然是最重要的化学电源。由于该电池具有放电性能好，便于携带，使用方便，安全可靠，价格低廉等特点，被广泛地应用于小家电、玩具、仪器仪表等。该电池是以二氧化锰作为阳极材料，金属锌为负极的材料，加入某些辅助材料组成的一次性电池。最早的电池阳极材料是将天然二氧化锰经选矿处理而得到，但由于品位低，杂质含量高，且结构复杂，电池的放电性能很差。六十年代初，电解二氧化锰(后称EMD)开始问世。部分或者全部取代了天然二氧化锰，到2005年全世界EMD的产量达到了52万吨，我国的生产量达到了20万吨，其中部分出口国外，大部分为国内电池厂家做成电池，还有一小部分作为化工原料。EMD是通过电解酸性硫酸锰水溶液，在阳极上析出固体块状的EMD，取下后，经水漂洗，雷蒙机粉碎，即可得到电池行业所需要的EMD。为了提高EMD的电化学性能，许多生产厂家和科研部门除在电解工艺上进行不断的改进之外，还通过水漂洗的办法除去杂质，提高产品的二氧化锰含量，消除杂质对产品性能的影响。因为EMD在电解过程中，是在电解质中进行的，部分结晶的性状因受某些外界条件的影响，并非按晶体学的生长方式结晶成单一晶体，而是一种多孔的固体颗粒状物质。在微孔中通常充满硫酸盐、硫酸等杂质，这些杂质都是水溶性的，工厂一般都采用水漂洗的方法除去这些杂质，水是自来水。有的厂家采用块状漂洗，有的采用粉状漂洗，一吨EMD要消耗掉30吨的自来水，漂洗时间长达20小时以上，并且硫酸根的含量只能达到1.3%左右，欲再降低就很困难了。另外，由于水是自来水，通常还有可溶性和非可溶性的杂质，可溶性杂质通常是钙、镁离子的盐类，它们与硫酸根很容易生成难溶于水的硫酸盐类，而吸附在EMD上，非可溶性杂质残留在块状EMD中。上述一些杂质会造成对产品的二次污染，除对产品的纯度起到降低的作用外，还会降低EMD的放电性能。在此之前中国专利ZL031560253针对漂洗粉状EMD作了试验，但只能对粉状料进行漂洗，且使用的仪器为超声波发生器，虽然漂洗达到较佳水平，硫酸根含量可以降到0.5%以下，但处理量小，成本较高，不宜大工业生产采用，况且该方法不适宜对块状料进行漂洗。因此，提供一种适于对块状料进行漂洗并且处理量大，成本低的漂洗电解二氧化锰的方法及设备就成为该
技术领域：
急需要解决的技术问题。
发明内容本发明的目的之一是提供一种专用于低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的设备。本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的一种专用于低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的设备，其特征在于包括真空釜体，其上部依次设有装料口、出水口和放空阀；所述真空釜体的下部设有排水口、进水阀以及排料口；所述真空釜体通过中部的转动轴固定在支架上。本发明的另一目的是提供一种适于对块状料进行漂洗并且处理量大，成本低的漂洗二氧化锰的方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的方法，其步骤如下1、先将电解得到的二氧化锰破碎成1厘米左右的块状物料；2、将所述块状料进行烘干，使其吸附水全部烘干，保证孔隙的水分蒸发掉并充满空气；3、把烘干的物料由装料口装入真空釜体内，密封出水口和放空阀，关闭排水阀，装料量大约为釜体的二分之一；4、由进水阀向真空釜体内充入自来水，打开放空阀，待水位达到真空釜体2/3时停止加入，浸泡15-20分钟，放掉水，再浸泡2次；5、第三次加水后，关闭进水阀，然后对真空釜进行抽空，达到预定的真空度，再抽空5-15分钟，卸掉真空度，经过5-15分钟后，再次抽空5-15分钟；6、在抽真空的状态下，翻动真空釜，沿转动轴上下转动180度；转动3次后，真空釜复原位，停止抽真空，按上述反复抽空转动，每两次换一次水，共进行5次。一种优选技术方案，其特征在于所述真空釜的结构为真空釜体，其上部依次设有装料口、出水口和放空阀；所述真空釜体的下部设有排水口、进水阀以及排料口；所述真空釜体通过中部的转动轴固定在支架上。本发明是采用低真空和常压交替的方法及相应设备将块状EMD中所含的硫酸物从其表面和微孔中漂洗除去，以达到净化的目的。其原理如下当把干燥的多孔固体物料浸入水中时，将其系统密封，对其进行抽真空时，物料表面吸附的气膜被破坏，水可以充分地与物料表面吸附的水可溶性杂质与水接触。加速杂质的浸洗过程。而溶解到溶剂中。另外，在微孔中的空气被抽成负压，当系统变成平压时，洗涤剂充入孔内。比如真空度抽至O.008MPa，当恢复到平压时，溶剂几乎充满所有空隙，待溶剂与溶质作用后，再次抽空，可将溶有杂质的溶剂抽出孔隙(在保持真空状态下)，适度地翻转真空釜，可使抽出含有杂质的液体离开孔隙口，如果反复几次，微孔中杂质可漂洗干净，再更换若干次水，即可达到漂洗的目的。下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。图1为本发明所用真空釜的结构示意图。具体实施例方式如图1所示，是本发明所用真空釜的结构示意图。图l中l为装料口，2为真空釜体，3为出水口，4为放空阀，5为排水口，6为进水阀，7为排料口，8为转动轴。所述真空釜体2的上部依次设有装料口1、出水口3和放空阀4;所述真空釜体2的下部设有排水口5、进水阀6以及排料口7;所述真空釜体2通过中部的转动轴8固定在支架上。本发明的低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的方法的步骤如下1、先将电解得到的二氧化锰破碎成1厘米左右的块状物料；2、将所述块状料进行烘干，使其吸附水全部烘干，保证孔隙的水分蒸发掉并充满空气；3、把烘干的物料由装料口1装入真空釜体2内，密封出水口3和放空阀4，关闭排水阀6，装料量大约为真空釜体2的二分之一；4、由进水阀6向真空釜体2内充入自来水，打开放空阀4，待水位达到真空釜体2/3时停止加入，浸泡15-20分钟，放掉水，再浸泡2次；5、第三次加水后，关闭进水阀6，然后对真空釜进行抽空，达到预定的真空度，再抽空5-15分钟，卸掉真空度，经过5-15分钟后，再次抽空5-15分钟；6、在抽真空的状态下，翻动真空釜，沿转动轴8上下转动180度；转动3次后，真空釜复原位，停止抽真空，按上述反复抽空转动，每两次换一次水，共进行5次。按上述方案小试验结果示于下表。表1真空度为0.OO服Pa洗漂次数与硫酸根含量的关系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2真空度为0.00133MPa漂洗次数与硫酸根含量的关系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表可见1.一次抽真空漂洗硫酸根降低率很大，这是因为漂洗过程除在微孔部分得到漂洗外，物料的外表面硫酸根也得到了充分的漂洗。2.5，6次漂洗结果近于0，说明附存在半通孔或者通孔内的硫酸根已基本洗净，而余下的硫酸根存在封闭孔内，抽真空时也不会有水充进那些封闭孔内。不会产生漂洗的效果。如果想再提高洗率，可将块状物料进一步破碎，将封闭孔打开，变成半孔或者通孔，进一步提高漂洗效果。3.真空度的提高可以提高漂洗效果，但效果不是很明显，提高真空度只不过是在原真空度的基础上稍有进步。如表2中的数据所显示。虽然有提高，但为了提高真空度所花费的时间在时间和动力的消耗上是不划算的。本专利申请所使用的范围还是比较广的，只要是固体颗粒并具有一定孔隙度，在所选定的洗涤剂中不溶解且不发生化学反应，而被洗涤的杂质在所选定的洗漆剂中具有溶解性并与被洗涤物在所选的溶剂中不发生化学反应的情况均可采用本工艺进行漂洗。权利要求1、一种专用于低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的设备，其特征在于包括真空釜体，其上部依次设有装料口、出水口和放空阀；所述真空釜体的下部设有排水口、进水阀以及排料口；所述真空釜体通过中部的转动轴固定在支架上。2、一种低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的方法，其步骤如下(1)、先将电解得到的二氧化锰破碎成块状物料；(2)、将所述块状料进行烘干；(3)、把烘干的物料在真空釜内处理。3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述真空釜的结构为真空釜体，其上部依次设有装料口、出水口和放空阀；所述真空釜体的下部设有排水口、进水阀以及排料口；所述真空釜体通过中部的转动轴固定在支架上。4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤(3)在真空釜内处理过程如下(1)由装料口装入真空釜体内，密封出水口和放空阀，关闭排水阀，装料量大约为釜体的二分之一；(2)、由进水阀向真空釜体内充入自来水，打开放空阀，待水位达到真空釜体2/3时停止加入，浸泡15-20分钟，放掉水，再浸泡2-4次；(3)、最后一次加水后，关闭进水阀，然后对真空釜进行抽空，达到预定的真空度，再抽空5-15分钟，卸掉真空度，经过5-15分钟后，再次抽空5-15分钟；(4)、在抽真空的状态下，翻动真空釜，沿转动轴上下转动180度；转动2-4次后，真空釜复原位，停止抽真空，按上述反复抽空转动。全文摘要本发明公开了一种低真空和常压交替漂洗电解二氧化锰的设备及方法，其步骤如下(1)先将电解得到的二氧化锰破碎成块状物料；(2)将所述块状料进行烘干；(3)把烘干的物料在真空釜内处理。本发明的方法适用的范围较广，只要是固体颗粒并具有一定孔隙度，在所选定的洗涤剂中不溶解且不发生化学反应，而被洗涤的杂质在所选定的洗涤剂中具有溶解性并与被洗涤物在所选的溶剂中不发生化学反应的情况均可采用。漂洗效果好，成本低。文档编号C01G45/02GK101462772SQ200710303658公开日2009年6月24日申请日期2007年12月20日优先权日2007年12月20日发明者周志平,恒张,莉李,沈化森,艳洪,胡永海申请人:北京有色金属研究总院