现如今,电解锰行业处于稳定的发展当中,但同时也存在诸多问题尚未得到解决,其中锰电解液中Mg²⁺浓度偏高的现象成为了电解锰行业发展的障碍,是锰行业的共性问题。通过查阅文献及现场调研发现,目前对硫酸锰溶液体系中Mg²⁺的危害及相关研究较少,研究团队提出了复盐结晶法除镁思路,为了完善该技术,论文拟开展硫酸锰溶液体系中铵、镁在硫酸锰溶液中的溶解度及其复盐结晶过程的动力学研究。本文通过对硫酸锰、硫酸镁、硫酸铵混合体系的铵、镁、锰复盐的结晶热力学及动力学的深入研究,对其结晶过程进行实验探讨和机理分析,揭示了铵、镁、锰复盐结晶过程机理,建立了结晶动力学模型。系统研究测定溶液浓度、温度、转速、保温时间、晶种等因素对铵、镁、锰复盐结晶的影响规律,确定了较为适宜的结晶工艺条件。这为后续复盐结晶法去除镁技术调控奠定基础,为湿法冶金净化除镁技术的完善提供补充。（1）在温度为298K～358K下,利用静态平衡法测定了硫酸镁、硫酸铵在不同浓度(18～38g/L Mn²⁺)的硫酸锰溶液中的溶解度,并用Apelblat半经验公式进行拟合,得到溶解度经验方程,拟合结果较为理想。进一步拟合得到硫酸镁、硫酸铵溶解度与Mn²⁺浓度、温度的回归方程。利用溶解度法估算了硫酸镁在不同浓度、不同温度的硫酸锰溶液中的溶解热,结果显示,随着硫酸锰浓度的增大,该体系的溶解热从8.94 k J/mol小幅增加到9.927k J/mol。（2）利用优化后的ΔL定律模型对铵、镁、锰复盐蒸发结晶动力学进行了系统的研究,通过曲线拟合得到了转速为30rpm,不同温度下铵、镁、锰复盐蒸发结晶的生长、成核动力学方程,且晶体成核、生长动力学方程的拟合相关指数R²均在0.98以上,拟合结果较为满意。此条件下铵、镁、锰复盐结晶的成核、生长动力学方程为:298K:B=4.4824×10¹⁷τ^-1.62828,R²=0.99759;G=2.6211×10^-7τ^-1.16546,R²=0.99236308K:B=1.0819×10¹⁶τ^-1.31523,R²=0.99689;G=7.1686×10^-8τ^-0.97708,R²=0.99826318K:B=6.8315×10¹⁶τ^-1.47054,R²=0.98382;G=2.6995×10^-8τ^-0.85193,R²=0.98563328K:B=4.6793×10¹⁵τ^-1.31112,R²=0.98719;G=4.9448×10^-8τ^-0.92185,R²=0.98878（3）在铵、镁、锰复盐结晶热力学、动力学研究的基础上,研究了铵、镁、锰复盐结晶过程中各因素(Mn²⁺、Mg²⁺、硫酸铵浓度以及结晶温度、转速、保温时间以及有无晶种)对结晶过程锰、镁、铵的结晶率和结晶产品粒度和质量的影响,并综合考虑能耗、成本等因素,得到了较为适宜的结晶工艺条件:Mn²⁺浓度为28g/L、Mg²⁺浓度为20g/L、硫酸铵浓度为110g/L、结晶温度为328K、转速为90rpm、结晶时间为3600s且添加8%晶种。此时,复盐结晶中锰、镁、铵的结晶率分别为68.05%,97.59%,94.81%。