[发明专利]一种复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法

权利要求书

1.一种复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述复合锰矿主要由硫化锰、氧化锰和碳酸锰组成，其中碳酸锰含量为70％~75％，硫化锰含量为5%~10%，氧化锰含量为2％~3％，所述方法的具体步骤包括：

（1）将复合锰矿和硫酸溶液置于反应器中进行自氧化还原浸出，其中硫酸溶液的加入量与复合锰矿的重量比为2~10∶1，浸出温度为30℃~100℃，浸出时间为30min~120min；

（2）将氧化剂加入所述步骤（1）的反应器中进行氧化浸出，过滤，得到含有硫酸锰的浸出液和含单质硫的浸出渣；

（3）对所述步骤（2）中得到的浸出液进行除杂，干燥后得到混合物；

（4）将所述步骤（3）中的混合物置于马弗炉中200℃~300℃预烧结1~5小时，真空干燥小时得含二氧化锰的粉末；

（5）将所述步骤（4）得到的粉末和锂源置于马弗炉中650℃~850℃烧结10~24小时，后随炉自然冷却至室温，获得锰酸锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述锂源为乙酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，将所述步骤（3）具体为：

在所述步骤（2）中得到的浸出液中，加入双氧水除去溶液中的铁杂质，留滤液；在该滤液中加入硫化盐去除重金属离子，调节pH值为4.5~5.0，过滤、干燥后得到混合物。

4.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述步骤（4）具体包括：

将所述步骤（3）中的混合物置于马弗炉中200℃~300℃预烧结1~5小时，60℃~120℃真空干燥8~12小时得含二氧化锰的粉末。

5.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，还包括：

将所述步骤（2）中得到的浸出渣加入脱硫剂中得到脱硫渣和含有单质硫的溶剂，将含有单质硫的溶剂冷却，使其中的单质硫析出得到单质硫产品。

6.根据权利要求5所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述脱硫剂为煤油、四氯化碳或硫化铵，脱硫温度为120℃～200℃。

7.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，在所述步骤（1）之前还包括：

将复合锰矿进行破碎、研磨、磁选，得到粒度均为小于150目的复合锰矿。

8.根据权利要求7所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述研磨为采用行星式球磨机进行高速研磨。

9.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述步骤（1）中对反应器中进行自氧化还原浸出的复合锰矿和硫酸溶液搅拌，搅拌速度为200r/min～1000r/min，所述硫酸溶液中H+的浓度为1.0mol/L～8mol/L，且自氧化还原浸出过程中不添加氧化剂或还原剂。

10.根据权利要求1所述的复合锰矿制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的氧化剂为氧气，所述氧气分压为0.15～0.5MPa。