[发明专利]一种低成本电池级四氧化三锰制备方法

说明书

本发明涉及一种低成本电池级四氧化三锰制备方法。该低成本电池级四氧化三锰制备方法，通过将低成本关键石灰等低廉碱替代液碱及液氨等昂贵碱，电池用氧化锰制备时，碱及锰源是主要原料，占成本70％以上，而用低廉便宜的石灰作为碱势必会导致体系钙高，故在使用液碱或氨水系统得到的滤液含有硫酸钠与硫酸铵的体系中，加入石灰，通过硫酸根与钙沉淀的过程，从而将石灰中氢氧根离子带入系统，用碳酸钠将液碱及氨水或是二者的混合物中少量钙去除，生石灰在与水生成熟石灰的过程也很好的将滤液水充分回用，如此，可大大降低硫酸锰制备电池级四氧化三锰的生产成本，解决了现有的硫酸锰溶液生产电池级四氧化三锰原料成本高和废水处理量大的问题。

技术领域

本发明涉及电池级四氧化三锰生产技术领域，具体为一种低成本电池级四氧化三锰制备方法。

背景技术

锰酸锂作为锂电正极材料之一，主要原料有EMD及电池级四氧化三锰，电池级四氧化三锰相比杂质含量更低，结合高振实密度及尖晶石结构等特点，以其制备的锰酸锂具有更好的高温循环性能，更多用于动力型锰酸锂制备。

目前行业内生产电池级四氧化三锰主要有溶液法及锰片法两种生产工艺，溶液法成本主要集中在锰盐及碱两种主原料上，而锰片法成本主要来自电解锰片，两种成本差异对比主要受锰价及碱的价格波动影响，而电解锰价波动影响最大，锰价高时，溶液法相比有一定优势，但相比EMD价格仍然过高，电池级四氧化三锰竞争优势不突出；本专利旨在对硫酸锰溶液制备电池级四氧化三锰生产工艺进行优化，重点解决该工艺原料成本高、废水处理量大且成本高等发展瓶颈点，从而为动力型锰酸锂市场提高一种高性价比四氧化三锰原料，助推动力型锰酸锂市场的发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低成本电池级四氧化三锰制备方法，具备成本低且环保性强等优点，解决了现有的硫酸锰溶液生产电池级四氧化三锰原料成本高和废水处理量大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低成本电池级四氧化三锰制备方法，包括以下步骤：

1)以液碱或氨水或是二者的混合物和硫酸锰为原料，采用化学沉淀法制备电池级四氧化三锰，通过压滤得到相应滤液；

2)往液碱或液氨亦或是二者的混合物制备电池级四氧化三锰滤液中加入过量石灰；

3)采用离心式分离将步骤2混合液进行固液分离；

4)往分离处理的液碱或氨水或是二者的混合物投入过量碳酸氢，直至无沉淀生成，继而对所生成的沉淀物进行固液分离；

5)上述得到的液碱及氨水或是二者的混合物回用至储罐，静置一定时间后，作为生产原料回用至电池用四氧化三锰生产中。

进一步，所述步骤1的具体制备流程为：

A)取净化后100g/L硫酸锰溶液14.2L，加入一定量络合剂，充分搅拌后备用，标记为A剂，取32％液碱4L，标记为B剂，备用；

B)往30L合成釜加入一定量底液，加热至一定温度后，在搅拌的作用下，通过蠕动泵将A与B剂同时泵入合成槽内，过程中通入一定量空气，并控制好PH值；

C)合成结束后，将反应混合液进行固液分离，固体渣洗涤烘干后，标记为样C，检测相关指标。

进一步，所述步骤2)和3)的具体制备流程为：

取滤液10L，加入600g生石灰(石灰过量)，搅拌一定时间进行充分反应，随后用离心机对该混合物进行固液分离。

进一步，所述步骤1的具体制备流程为：

D)取净化后100g/L硫酸锰溶液14.2L，加入一定量络合剂，充分搅拌后备用，标记为A剂，取50％氨8L，标记为B剂，备用；