[发明专利]一种半干法生产锰酸锂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半干法生产锰酸锂的方法。 

背景技术

锰酸锂作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，因此一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注。 

目前，锰酸锂的生产方法包括干法生产和湿法生产两种，其中，干法生产的成本相对较低，但由于以固体粉末状混合物进行烧结，因而材料振实密度和循环性均相对较低。 

在锰酸锂的湿法生产中，将原材料与水混合后，虽然可以达到较好的混合效果，但是混合后固体含量一般为60%-75%，不便于直接进行烧结。因此，现有的湿法生产锰酸锂的方法存在固含量低、水介质加入量大、粘度高、分散效果差、混合时间长、能耗大与成本高等缺陷。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种固含量高、水介质加入量小、粘度低、分散效果好、混合时间短、能耗小与成本低的生产锰酸锂的方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案： 

本发明一种半干法生产锰酸锂的方法，其特征在于包含以下步骤： 

（1）原材料混合工序； 

（2）加水球磨的工序； 

（3）烧结的工序； 

其中，在所述加水球磨的工序中，加入电解质或其溶液，所述电解质或其溶液的加入重量为水介质加入重量的0.5%-5%。 

加水球磨工序是指，在水相存在的条件下，将混合后的原材料加入球磨机中， 利用球体的相互运动带动物料在水相中的分散，形成悬浮液，从而达到较好的分散效果。加入电解质或其溶液后，由于电解质或其溶液的引入，使得材料与水形成的分散体系非常稳定，不易产生沉降，这是由于该电解质或其溶液在水中与材料体系产生一定的络合反应，从而使各组分形成稳定的悬浮液；这与以往的直接加水所形成的悬浮液不同，直接加水制成的悬浮液在工艺过程中需要不断地进行搅拌，防止物料产生沉降；并且，原材料中碳酸锂在水中有一定的溶解度，如果分散体系不稳定，势必在水分较多的地方富集更多的碳酸锂，从而引起料浆的不均匀。 

进一步地，所述电解质或其溶液为不含金属阳离子的有机酸盐。由于加入不含金属阳离子的有机酸盐，因此该电解质或其溶液的化学成份中不含有对锰酸锂性能造成不利影响的元素或杂质（如K、Na、Fe、Cu等），在烧结反应中，添加入的电解质或其溶液会在很短的时间内发生分解挥发，不会对锰酸锂的烧成反应产生影响。 

进一步地，所述电解质或其溶液为有机酸的铵盐。如果加入的电解质或其溶液为有机酸的铵盐，在烧结过程中，在温度为100-200℃时分解，分解产物为水、二氧化碳及少量的氨气，由于加入量较少，且分解产物环保，因而不会对环境造成影响。 

进一步地，所述电解质或其溶液为柠檬酸铵。柠檬酸的铵盐的分子本身含有极性与非极性两端，使其在很多极性相背的材料混合时起到良好的分散作用，是一种良好的电解质。因此，采用柠檬酸的铵盐作为电解质，分散作用良好，且分散稳定性好。 

进一步地，所述电解质或其溶液的加入重量为水介质加入重量的1%-4%。可以使得碳酸锂、EMD等原材料在水相中的分散更加均匀，组份更加稳定，可加入更少量的水。 

进一步地，在所述烧结的工序中，是把由所述加水球磨的工序所得的料浆加入承烧介质，直接进入烧结工序，不再进行单独的干燥处理。 

因此，本发明所达到的有益效果是： 

（1）加入电解质或其溶液，从而使材料分散效果增强，粘度减小；相对于未加入电解质或其溶液时进行加水球磨的材料，在达到相同流动性的条件下，其 加水量可减少为原加水量的1/3至1/4，即混合料的固含量可以由原来的70%提高至90-95%，实现了较高的固含量、更小的加入量、更低粘度、及良好的分散效果。 

（2）由于固含量的增加，使得后续的干燥过程简单易行，可以在烧结过程的前段实现，因此可以直接对浆料进行烧结，不需要再进行单独的干燥处理，因而缩短了时间，降低了能耗，节约了成本。 

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例1 

本实施例的步骤为： 

（1）原材料混合工序：将电解二氧化锰、四氧化三锰、碳酸锂作为原材料，按照生产锰酸锂的常规配比进行混合；