专利名称：碳酸锰的制造方法
技术领域：
本发明涉及在从酸性的锰溶液中以碳酸锰回收锰时尤其注意到钠而以高回收率 回收高纯度的碳酸锰的发明。
背景技术：
近年来，除了电子设备、锂离子二次电池之类的电池材料以外，在合金及其他各种 各样的材料中，锰的使用量在不断增多。在这些设备、电池、材料等中，锰不是单独使用，而 是与其他金属成分组合使用。因此，在回收用于设备、电池等中的锰时，有必要从这些金属 成分中仅分离锰。作为用于这种分离的方法之一，有使用酸性提取剂的方法，如日本专利特 开2008-231522 (专利文献1)中所示通常使用的方法。然而，如果使用酸性提取剂，为了从 提取剂中取出金属成分至水相，有必要将其与酸接触。在这里，为了将提取剂中所含的锰的 大部分移至水相，必须将与提取剂接触的水相改变为强酸性。如此通过提取工序所得到的 锰水溶液为强酸性。在为了从如此获得的酸性锰溶液中的到氧化锰或碳酸锰而实施pH调整的情况 下，例如使用苛性钠、苛性钾等氢氧化物时，水相的钠、钾粒子浓度升高，难以在防止混入杂 质的状态下回收作为目标的锰，即难以获得高纯度的锰化合物。专利文献1 特开 2008-23152
发明内容
另外，从锰溶液中以碳酸盐形式分离锰时，也考虑直接或以其水溶液的形式使用 碳酸钠等碳酸盐作为PH调整剂·碳酸供给剂，使碳酸锰生成沉淀，通过过滤进行分离。然 而，由于在该方法中溶液中的钠成分夹杂于滤液中，在过滤，干燥后有混入钠成分的可能 性。进而，如前所述，通过调整PH使溶液中的钠已经增加时，由于形成容易析出钠的条件， 尤其具有在碳酸锰中混入钠的可能。为了避免上述钠的混入而使用大量的洗涤水时，会使 碳酸锰流失于滤液中。如此需要如下的方法，在回收有价金属的工序中，通过使用了酸性提 取剂的提取工序仅取出锰之后，获得高纯度的碳酸锰。本发明以通过简便的方法获得高纯 度的碳酸锰的方法为技术课题。从而，为了解决上述问题，达成了以下发明。(1) 一种碳酸锰的制造方法，包括以 氨水将酸性锰溶液的PH调至7 8，向该溶液中吹入二氧化碳，得到杂质少的碳酸锰。(2) 在上述(1)所述的碳酸锰的制造方法中，碳酸锰中的Na为100质量ppm以下。(3)在上述 (1)或(2)任意一项所述的碳酸锰的制造方法中，在吹入二氧化碳过程中，继续添加氨水， 继续维持PH在7 8，得到杂质少的碳酸锰。(4)在上述(3)所述的碳酸锰的制造方法中， 碳酸锰中的Na为100质量ppm以下。根据本发明，可以获得以下的效果。(1)可容易地获得钠含量低的碳酸锰。(2)在 提取后从溶液中回收锰时，在酸性较强的溶液中生成碳酸锰时，可容易地获得钠等杂质少 的碳酸锰。
图1表示根据本发明的一个实施方式的处理流程。图2表示根据本发明的一个实施方式的碳酸锰沉淀的XRD图形。
具体实施例方式在本发明中，可以使用作为原料的酸性锰液的锰浓度为任意的材料。可以以碳酸 锰回收直至碳酸化后的锰浓度降低至约5ppm，如果在成本上相平衡，还可以从稀溶液中回 收碳酸锰。相反，即使为高浓度的水溶液，只要超过溶解度未见有析出，就可作为原料使用。在将酸性的锰液碳酸化之前，调整pH。在本发明中使用氨水。如果为氨水，可以避 免锰以外的金属成分的混入。PH只要为二氧化碳可溶解的pH即可。氨水例如优选调整为 20 40质量％左右后进行使用。即便在pH5时也进行碳酸化，但从反应速度和收率考虑优选pH为7至8。将pH调 整后的锰溶液用二氧化碳进行碳酸化。吹入速度根据制造规模调整即可。例如，如果为烧杯级(Ii 一力一 >《> )，IOOml/分钟左右较为适当，在放大的情 况下可以更大量地吹入。为了使吹入的二氧化碳在溶液中溶解，最好将吹入口更加细小地 分开。另外，在吹入二氧化碳的过程中，PH降低，该调整也优选以氨水进行。此时，pH也优 选维持在7 8。这是因为，适合获得碳酸锰。充分进行反应后，过滤、洗涤、干燥，由此可以 获得高纯度的碳酸锰。(实施例1)根据图1所示的处理流程，以下对本发明的一个实施方式进行说明。准备250ml锰 水溶液(pHO，锰浓度75g/L)，加入50ml的28质量％氨水。添加后的pH为7. 1。以IOOml/ 分钟的流量向该锰液中吹入二氧化碳。继续吹入二氧化碳后，由于反应而PH开始下降。因 此，缓慢滴入氨水，以使PH维持在7 8。为了使溶液中的锰充分进行反应，将二氧化碳的 吹入进行了 3hr。在吹入二氧化碳的过程中，氨水的添加量达到50ml。将吹入二氧化碳后生成的沉淀物过滤，从液相分离。将沉淀物干燥后，进行X射线 衍射(以下称为XRD)。通过实施例得到的沉淀物的XRD图形如图2所示。进行了 XRD，结 果如图2中的箭头所示，与碳酸锰的峰一致。通过ICP发光测定滤液的浓度时，锰的浓度为 6ppm。从这些结果可知，最初的锰水溶液中所含的锰几乎100%可作为碳酸锰被回收。测定 碳酸锰中的钠杂质的浓度，结果为98质量ppm。(比较例1)准备250ml锰水溶液(pHO，锰浓度75g/L)，加入50ml的28质量％氨水。添加后的 pH为7. 1。以IOOml/分钟的流量，向该锰液中吹入二氧化碳。继续吹入二氧化碳后，由于 反应而PH开始下降。为使溶液中的锰充分进行反应，将二氧化碳的吹入进行了 3hr。pH降 低至6。将吹入二氧化碳后生成的沉淀物过滤，从液相分离。将沉淀物干燥后，进行了 XRD， 结果与碳酸锰的峰一致。通过ICP发光测定滤液的浓度，结果锰的浓度为50g/L。从这些结 果可知，最初的锰水溶液中所含的锰的约33%可作为碳酸锰被回收。(比较例2)准备250ml锰水溶液(pHO，锰浓度75g/L)，加入50ml的28质量％氨水。添加后的PH为7.1。向该锰液中加入50g碳酸钠使之生成沉淀。将生成的沉淀物过滤，从液相分 离。将沉淀物干燥后，进行了 XRD，结果与碳酸锰的峰一致。通过ICP发光测定滤液的浓度 时，锰的浓度为5ppm以下。从这些结果可知，最初的锰水溶液中所含的锰几乎100%可作为 碳酸锰被回收。测定碳酸锰中的钠杂质的浓度，结果为5000ppm。(比较例3)准备250ml锰水溶液(pHO，锰浓度75g/L)。以IOOml/分钟的流量，向该锰液中吹 入二氧化碳。PH未发生变化。未观察到沉淀物的生成。通过ICP发光测定滤液的浓度，结 果锰的浓度为75g/L。
权利要求
一种碳酸锰的制造方法，其特征在于，包括以氨水将酸性锰溶液的pH调至7～8，向该溶液中吹入二氧化碳，得到杂质少的碳酸锰。
2.根据权利要求1所述的碳酸锰的制造方法，其特征在于，所述碳酸锰中的Na为100 质量ppm以下。
3.根据权利要求1或2所述的碳酸锰的制造方法，其特征在于，在吹入二氧化碳过程 中，继续添加氨水，继续维持pH为7 8，得到杂质少的碳酸锰。
4.根据权利要求3所述的碳酸锰的制造方法，其特征在于，所述碳酸锰中的Na为100 质量ppm以下。
全文摘要
本发明提供一种碳酸锰的制造方法，使用如提取液那样酸性强的锰水溶液为原料，容易地获得钠等杂质少的高纯度的碳酸锰。一种碳酸锰的制造方法，包括以氨水将酸性锰液的pH调至7～8，向该溶液中吹入二氧化碳，得到杂质少的碳酸锰。
文档编号C01G45/00GK101985365SQ20101022089
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月1日 优先权日2009年7月7日
发明者小林大祐, 山冈利至, 成迫诚, 樋口直树 申请人:吉坤日矿日石金属株式会社