高纯硫酸锰、高纯碳酸锰生产工艺及设计

高纯硫酸锰

硫酸锰在锰系产品中占有重要地位，是生产其他锰氧化物及锰盐的重要工业中间产品电池级高纯硫酸锰主要用于制备锂电池正极三元材料(镍钴锰酸锂)前驱体，也是制备电池级高纯四氧化三锰和高纯二氧化锰的基础原料。

硫酸锰有望成为新型锰基正极材料的主要锰源。

一方面，硫酸锰具有扩产方便、产品纯度高、制备过程能耗低、成本控制好等突出优势，有望成为未来锰基正极材料大规模应用后锰原料的首选。

另一方面，硫酸锰是锰系化合物的典型代表，可以用于生产金属锰、其它锰盐和锰氧化物，广泛应用于能源、医药、化肥、饲料、食品、造纸、催化剂等行业，其中高纯硫酸锰主要用于锂电池三元正极（前驱体）材料，目前EMD用于制作锰酸锂，未来有可能被四氧化三锰替代，其他锂离子电池的锰源都是来自高纯硫酸锰，或者从高纯硫酸锰起步。

高纯硫酸锰用途

无机工业用于电解锰生产和制备各种锰盐。涂料工业用于生产催干剂和亚麻仁油酸锰等，金属制品的磷化剂。农业上是重要微量元素肥料，也是植物合成叶绿素的催化剂。施以适量的硫酸锰溶液，可使多种经济作物生长良好，增加产量。

电池级硫酸锰，即高纯硫酸锰，其未来的核心应用场景为新能源电池三元前驱体。

三元前驱体作为三元正极材料，三元电池（镍钴锰）是目前新能源电池的主要电池之一，包括532、622和811主要的种类，目前虽然是532为主，但是为了降低成本，提高能量密度，811近年增长趋势明显，未来将成为主流的三元技术方案。

作为磷酸铁锂电池升级版的电池，磷酸铁锰锂电池未来会慢慢的替代磷酸铁锂，其最重要的一项就是添加了锰元素。高纯硫酸锰未来的一个重大增量市场即是磷酸锰铁锂。

高纯硫酸锰生产工艺

硫酸锰主要采用酸溶法或两矿一步法制备。高纯硫酸锰主要应用于钾离子电池的三元正极前驱体材料，目前有两种主流制备工艺，酸溶法是以电解锰为原料出发，用硫酸溶解后得到硫酸锰，之后进行除杂、分离和净化等步骤即可得到高纯硫酸锰。

另一种更为常见的路线采用了两矿一步法。“两矿”即锰矿石、硫铁矿混合，进行“一步”酸化反应。不同企业有不同的具体实现方式，以生产高纯硫酸锰的代表性企业大龙汇成为例，首先将锰矿石进行湿法球磨得到锰浆，与含硫烟气反应得到硫酸锰，再用硫铁矿将过量的二氧化锰还原，之后进行除杂、蒸发等步骤得到高纯硫酸锰产品。

两矿一步法已成为高纯硫酸锰的主流生产工艺。由于酸溶法的原料是锰含量为 99.7%的电解锰片，因此酸溶法生产高纯硫酸锰的成本受到电解锰的价格影响较大，当电解锰现货价格高于 15000-16000 元/吨时，酸溶工艺便不再具备优势。目前电池级硫酸锰生产企业大部分采用两矿一步法生产，该工艺经过十余年的企业实践，是目前最成熟的生产工艺.具有成本较低、安全稳定、产品质量好等优势。该工艺不足之处是难度相对较高，需要企业长期积累，不利于产能快速释放。

高纯硫酸锰可用氟化法、硫化法、萃取法、结晶法等方法提纯。电池级高纯硫酸锰对各种杂质含量要求严格，工业生产中一般使用氟化法、硫化法、萃取法和结晶法等供应进行提纯。