到的球形四氧化三锰的SEM图；
[0036]【图3】为实施例3得到的球形四氧化三锰的粒径分布图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，但不是对本发明权利要求保护范围的限制。
[0038]实施例1
[0039]配制好lmol/L的硫酸锰溶液20L，加入1gNa2S除杂，过滤，再向滤液中加入20g抗坏血酸溶解，1.lmol/L的Na2OV^液20L，分别采用计量栗将硫酸锰溶液和碳酸锰溶液以5L/min流速喷入竖式分解炉，通过控制引风机和鼓风机功率使溶液在炉顶低温区(< 500C )反应2S，高温区(800°C< T ^ 900°C )分解3S，浆料经过反复洗涤干燥得到球形四氧化三锰。采用比重仪对该四氧化三锰比重检测，其振实密度为2.26g/cm3，平均粒径在10?20微米范围内，对其进行元素全分析，该四氧化三锰的Mn含量为71.98%，S含量为95ppm，Fe含量为67ppm，其他金属杂质K、Na、Ca、Mg、Zn、Cu、Pb、N1、Co含量分别为7ppm，37ppm，15ppm，21ppm，6ppm，2ppm，12ppm，17ppm，Ilppm0
[0040]实施例2
[0041]配制好1.5mol/L的硫酸锰溶液20L，加入12gNa2S除杂，过滤，再向滤液中加入20g抗坏血酸溶解，1.75mol/L的他20)3溶液20L，分别采用计量栗将硫酸锰溶液和碳酸锰溶液以10L/min流速喷入竖式分解炉，通过控制引风机和鼓风机功率使溶液在炉顶低温区(< 600C )反应2.5S，高温区(800°C< T ( 1000°C )分解3.2S，浆料经过反复洗涤干燥得到球形四氧化三锰。采用比重仪对该四氧化三锰比重检测，其振实密度为2.23g/cm3，平均粒径在10?20微米范围内，对其进行元素全分析，该四氧化三锰的Mn含量为71.96%, S含量为97ppm，Fe含量为65ppm，其他金属杂质K、Na、Ca、Mg、Zn、Cu、Pb、N1、Co含量分别为7ppm，42ppm，16ppm，19ppm，9ppm，5ppm，llppm，21ppm，16ppm0
[0042]实施例3
[0043]配制好2mol/L的硫酸锰溶液20L，加入15gNa2S除杂，过滤，再向滤液中加入20g抗坏血酸溶解，2.4mol/L的~&20)3溶液20L，分别采用计量栗将硫酸锰溶液和碳酸锰溶液以7L/min流速喷入竖式分解炉，通过控制引风机和鼓风机功率使溶液在炉顶低温区(< 800C )反应3.0S，高温区(850°C< T ( 1200°C )分解4.0S，浆料经过反复洗涤干燥得到球形四氧化三锰。采用比重仪对该四氧化三锰比重检测，其振实密度为2.31g/cm3，平均粒径在10?20微米范围内，对其进行元素全分析，该四氧化三锰的Mn含量为72.01%, S含量为78ppm，Fe含量为56ppm，其他金属杂质K、Na、Ca、Mg、Zn、Cu、Pb、N1、Co含量分别为7ppm，35ppm，13ppm，15ppm，12ppm，7ppm，13ppm，25ppm，21ppm0
【主权项】
1.制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:将锰盐溶液与碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液分别通过喷射方式从竖式分解炉顶部同时喷入竖式分解炉内，依次经过竖式分解炉上部低温区和中下部高温区生成球形四氧化三锰；控制竖式分解炉内低温区温度(80°C，高温区温度彡800°C。2.根据权利要求1所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的锰盐溶液与碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液先在低温区接触反应生成碳酸锰和/或碳酸氢锰中间体，中间体再在高温区分解生成球形四氧化三锰。3.根据权利要求1所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的锰盐溶液浓度为0.4?4mol/L，所述的碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液的浓度为0.45?4.5mol/L ;锰盐溶液与碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液的加入速率维持CO32-和/或HCO厂与Mn2+的摩尔比为1.05?1.3:104.根据权利要求3所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:锰盐溶液的加料速度为5L/min?10L/min，碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液的加料速度为5L/min?10L/mino5.根据权利要求3所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的锰盐溶液由硫酸锰、氯化锰、醋酸锰、硝酸锰、草酸锰中至少一种溶于水中得到；所述的碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液由碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种溶于水中得到。6.根据权利要求1?5任一项所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的锰盐溶液使用前进行如下预处理:将锰盐溶液的PH值调至5.0?6.0后，加硫化物沉淀，液固分离，在所得溶液中加入抗氧化剂。7.根据权利要求6所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的硫化物为福美钠、硫化钡、H2S、Na2S中的至少一种；所述的抗氧化剂为抗坏血酸。8.根据权利要求1所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:锰盐溶液与碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液在低温区停留的时间多2S，在高温区停留时间多3S。9.根据权利要求1所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的球形四氧化三锰的纯度多99.9%，振实密度多2.2g/cm3，形貌为平均粒径在10?20微米范围内的球形或类球形颗粒。10.根据权利要求1所述的制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，其特征在于:所述的球形四氧化三锰中Mn含量> 71.95%, S含量< lOOppm、Fe含量< lOOppm、其他金属杂质含量均< 20ppm。
【专利摘要】本发明公开了一种制备高纯、大比重球形四氧化三锰的方法，该方法是将锰盐溶液与碳酸盐和/或碳酸氢盐溶液分别通过喷射方式从竖式分解炉顶部同时喷入竖式分解炉内，依次经过竖式分解炉上部低温区和中下部高温区生成球形四氧化三锰；控制竖式分解炉内上部低温区温度≤80℃，中下部高温区温度≥800℃；制得的球形四氧化三锰的纯度≥99.9％，振实密度≥2.2g/cm3，形貌为平均粒径在10～20微米范围内，适用于锂锰电池正极材料的前驱体，该方法工艺流程短、易于控制、容易实现工业化。
【IPC分类】C01G45/02
【公开号】CN105060349
【申请号】CN201510593249
【发明人】朱敏, 余林玉, 刘方予
【申请人】湖南蒙达新能源材料有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月17日