[发明专利]一种镍铝共掺杂四氧化三锰及其制备方法

权利要求书

1.一种镍铝共掺杂四氧化三锰的制备方法，所述镍铝共掺杂四氧化三锰的分子式为(MnxNiyAlz)₃O₄，其中x：y：z=（0.7～0.8）：（0.2～0.3）：（0.005～0.1），粒度D₅₀为5～15μm，比表面积为30～50m²/g，振实密度≥0.4g/cm³，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将锰源加入水溶液中调成浆状，然后加入镍源和铝源，搅拌得到混合料浆；所述锰源、镍源和铝源按Mn、Ni、Al的摩尔比为n(Mn)：n(Ni)：n(Al)=（0.7～0.8）：（0.2～0.3）：（0.005～0.1）配比；

（2）将催化剂、沉淀剂和络合剂加入步骤（1）后的混合料浆中，进行搅拌，控制反应过程的搅拌转速为100～900rmp，反应温度为20℃～90℃，反应时间为5～40h，pH值为6～11，固液比为1：（3～7），反应得到掺镍铝的锰氢氧化物料浆；

（3）将氧化剂加入到步骤（2）后的锰氢氧化物料浆中，进行搅拌，控制反应过程的搅拌转速为300～1300rmp，反应温度为30℃～90℃，反应时间为2～15h，反应后得到掺镍铝的四氧化三锰料浆；

（4）将步骤（3）后的四氧化三锰料浆过滤并烘干，得到镍铝共掺杂四氧化三锰产品；

所述锰源为粒度D₅₀＜300μm的金属锰粉；所述催化剂为乙酸铵、硫酸铵、草酸铵、甲酸铵、氯化铵、碳酸氢铵中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中镍源为硫酸镍、硝酸镍、乙酸镍、氯化镍中的一种或几种；铝源为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中催化剂在混合料浆中的浓度控制为4～30g/L。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中沉淀剂为氢氧化钠；所述沉淀剂添加量与Ni、Al总量的摩尔比为n(沉淀剂):n(Ni+Al)=（2～3）：1。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中络合剂为氨水；所述络合剂在混合料浆中的浓度控制为0.05～1mol/L。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中氧化剂为空气、氧气、过氧化氢中的一种或几种；所述空气或氧气是通过导管从反应容器的底部鼓入，气体从下而上在反应容器内流动；按每千克镍铝共掺杂四氧化三锰计算，所述氧化剂添加量为80～350g/kg。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中反应温度为50℃～70℃。

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌是通过在反应容器壁上安装挡板和搅拌桨实现。

9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中过滤至滤饼含水20%～60%再进行烘干，烘干温度为80℃～400℃，烘干时间为1～30h。