[发明专利]一种利用废弃锌锰干电池制备锰酸锂正极材料的方法

权利要求书

1.一种利用废弃锌锰干电池制备锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 

（1）取锌锰干电池的黑色物质，经研磨，清洗，干燥获得锌锰原料，备用； 

（2）分别测定步骤（1）所述锌锰原料中锌元素和锰元素的含量； 

（3）混合锌锰原料和锂原料，进行研磨，经干燥后获得锂锌锰混合物； 

（4）将步骤（3）获得的锂锌锰混合物加热煅烧进行高温固相反应，反应结束后，冷却至室温，经研磨，过筛得到锰酸锂正极材料； 

其中，所述黑色物质包括锌锰干电池中的正极材料、电解质糊和碳棒。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述锂锌锰混合物中，锂锌锰元素的摩尔比为Li:（Mn+Zn）=1:2。 

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述高温固相反应的温度为600℃～850℃，反应时间为10h～25h。 

4.如权利要求1～3之一所述的方法，其特征在于，所述锂源选自Li₂CO₃、LiOH、Li₂C₂O₄、CH₃COOLi、LiCl或LiNO₃中的任意1种或至少2种的组合。 

5.如权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述研磨采用水平圆盘式气流磨进行研磨； 

优选地，步骤（1）所述锌锰干电池黑色物质经研磨后，粒径为微米级，优选粒径为1～1000μm，进一步优选100～500μm。 

6.如权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述锌锰原料中锌元素采用EDTA滴定法测定； 

优选地，步骤（2）所述锌锰原料中锰元素采用硫酸亚铁铵标准溶液测定。 

7.如权利要求1～6之一所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述研磨采用行星式球磨机进行。 

8.如权利要求1～7之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 

（1）将锌锰干电池机械拆解，将黑色混物质、锌皮、封底铁皮、碳棒连同铜帽、封口沥青、包装纸分类；之后将黑色物质置于水平圆盘式气流磨中进行分级处理，获得粒度为微米级，分散性好的黑色混合物，清洗，干燥获得锌锰原料，备用； 

（2）称取两份步骤（1）所述的锌锰原料，用EDTA滴定法测定其中锌元素的含量，用硫酸亚铁铵标准溶液测定其中锰元素的含量； 

（3）按物质的量比Li:（Mn+Zn）=1:2混合锌锰原料和锂原料，在行星式球磨机中充分混合研磨，干燥得到锂锌锰混合物； 

（4）将锂锌锰混合物放入刚玉坩埚中压实，置于电阻炉中于600℃～850℃下，在空气气氛下煅烧10h～25h进行反应，反应结束后取出冷却至室温，之后经过研磨、过筛得到终产物。 

9.一种锰酸锂正极材料，其特征在于，所述正极材料通过权利要求1～8之一所述的方法制备得到。 

10.如权利要求9所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的元素组成为LiMn_2-xZn_xO₄。