一种四氧化三锰生产高温型锰酸锂的方法技术

本发明专利技术公开了一种四氧化三锰生产高温型锰酸锂的方法，其采用四氧化三锰和碳酸锂为主要原料，并按照锂锰配料摩尔比0.52-0.60，添加剂对应成品质量百分比为0.1%-1%，经过生料混合、一次烧结、一次粉碎、水洗与干燥、二次烧结、分级和混合、过筛、除铁、包装；能够在短时间内生产出高温型锰酸锂，其可以使得锰酸锂循环性能改进提高50%以上，值得推广与应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其采用四氧化三锰和碳酸锂为主要原料，并按照锂锰配料摩尔比0.52-0.60，添加剂对应成品质量百分比为0.1%-1%，经过生料混合、一次烧结、一次粉碎、水洗与干燥、二次烧结、分级和混合、过筛、除铁、包装；能够在短时间内生产出高温型锰酸锂，其可以使得锰酸锂循环性能改进提高50%以上，值得推广与应用。【专利说明】
本专利技术属于锂离子正极材料粉末加工
，特别是。技术背景LiMn2O4的原料资源丰富，价格低廉，具有优良的热稳定性和耐过充性能，可作为电动车和电动工具等动力电源的正极材料。但是尖晶石LiMn2O4在循环过程和高温条件下(550C )的容量衰减过快，是制约它进一步市场化的主要因素。导致LiMn2O4循环性能差的主要因素是=Mn在电解质中的溶解、电解液的分解和John-Teller效应。为了抑制LiMn2O4的容量衰减，人们对材料进行掺杂改性，以提高它的稳定性。现动力电池领域，主要是三元材料、锰酸锂、磷铁酸锂。由于磷酸铁锂技术应用推广困难，三元材料价格昂贵，而使锰酸锂成为现阶段是最有潜力的动力电池材料。并且，日本动力电池主要以锰酸锂材料为主。下面对锰酸锂行业的SWOT分析。【权利要求】1.，其特征在于:包括以下步骤: a、生料混合:采用四氧化三锰和碳酸锂作为主原料，并掺入纯度99.5%的三氧化镧、纳米二氧化钛、碳酸镁、氢氧化铝中的一种或多种作为添加剂；锂锰配料摩尔比0.52-0.60，添加剂对应成品含量小于1%，采用高速混合机干法混合均匀，从而实现锂、锰、添加剂元素达到分子级混合； b、一次烧结:将混合均匀的锂锰半成品在推板窑或辊道窑中进行烧结；首先在450?680°C保温4-8小时，其次800?930°C保温8-16小时，再其次在800?500°C保温4-8小时；锰酸锂烧结过程中要持续补充氧气，及时排放二氧化碳，确保锰酸锂反应充分； C、一次粉碎:锰酸锂一次烧结后，及时收料，在湿度小于40%的除湿间进行破碎、再使用机械或气流粉碎机粉碎处理，控制产品粒度D50=6-18 μ m ； d、水洗与干燥:将粉碎的锰酸锂先倒入反应釜，采用纯净水进行分散，在反应釜中搅拌10-60分钟，然后静置10-60分钟后，将上浑浊液排出到废品回收罐中；水洗1-5次，确保上浑浊液静置澄清即可；将水洗后的锰酸锂浆料，放入离心机进行离心去水，脱水5-60分钟；将离心甩干的锰酸锂浆料倒入真空干燥机，进行干燥，干燥时间0.5-5小时后，检测到物料水分含量小于0.5%即可； e、二次烧结:经过真空干燥后的锰酸锂，进行二次烧结，在窑炉中500-650°C保温6-16小时即可； f、分级:二次烧结后的锰酸锂，为提高产品品质稳定性，进行分级处理，控制产品微粉小于8%，使粒度分布更加集中； g、混合、过筛、除铁、包装:将分级后的产品采用双螺旋锥形混料机进行混合，混合0.5-5.5吨锰酸锂成品，混合时间1-6小时，混合均匀后，测试锰酸锂粒度D50偏差小于I μ m ;混合均匀的锰酸锂过200-400目筛网，筛下物使用电磁分离器进行除铁，控制锰酸锂磁性物质含量小于IOOppb ;锰酸锂除铁后可以热封包装，张贴完产品批次标签即可入库。2.根据权利要求1所述的四氧化三锰生产高温型锰酸锂的方法，其特征在于:所述锂锰配料摩尔比为0.53-0.57。【文档编号】C01G45/12GK103825013SQ201310570946【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月16日 优先权日:2013年11月16日 【专利技术者】曹长城, 高云 申请人:河南福森新能源科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四氧化三锰生产高温型锰酸锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：a、生料混合：采用四氧化三锰和碳酸锂作为主原料，并掺入纯度99.5%的三氧化镧、纳米二氧化钛、碳酸镁、氢氧化铝中的一种或多种作为添加剂；锂锰配料摩尔比0.52‑0.60，添加剂对应成品含量小于1%，采用高速混合机干法混合均匀，从而实现锂、锰、添加剂元素达到分子级混合；b、一次烧结：将混合均匀的锂锰半成品在推板窑或辊道窑中进行烧结；首先在450～680℃保温4‑8小时，其次800～930℃保温8‑16小时，再其次在800～500℃保温4‑8小时；锰酸锂烧结过程中要持续补充氧气，及时排放二氧化碳，确保锰酸锂反应充分；c、一次粉碎：锰酸锂一次烧结后，及时收料，在湿度小于40%的除湿间进行破碎、再使用机械或气流粉碎机粉碎处理，控制产品粒度D50=6‑18μm；d、水洗与干燥：将粉碎的锰酸锂先倒入反应釜，采用纯净水进行分散，在反应釜中搅拌10‑60分钟，然后静置10‑60分钟后，将上浑浊液排出到废品回收罐中；水洗1‑5次，确保上浑浊液静置澄清即可；将水洗后的锰酸锂浆料，放入离心机进行离心去水，脱水5‑60分钟；将离心甩干的锰酸锂浆料倒入真空干燥机，进行干燥，干燥时间0.5‑5小时后，检测到物料水分含量小于0.5%即可；e、二次烧结：经过真空干燥后的锰酸锂，进行二次烧结，在窑炉中500‑650℃保温6‑16小时即可；f、分级：二次烧结后的锰酸锂，为提高产品品质稳定性，进行分级处理，控制产品微粉小于8%，使粒度分布更加集中；g、混合、过筛、除铁、包装：将分级后的产品采用双螺旋锥形混料机进行混合，混合0.5‑5.5吨锰酸锂成品，混合时间1‑6小时，混合均匀后，测试锰酸锂粒度D50偏差小于1μm；混合均匀的锰酸锂过200‑400目筛网，筛下物使用电磁分离器进行除铁，控制锰酸锂磁性物质含量小于100ppb；锰酸锂除铁后可以热封包装，张贴完产品批次标签即可入库。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹长城，高云，
申请(专利权)人：河南福森新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41