本发明涉及动力电池回收技术领域，具体为一种废旧锰酸锂正极材料制备三元正极材料的方法。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，对资源的合理有效利用和环境的保护与治理提出了很高的要求。在绿色储能方面，锂离子电池作为一种高能蓄电池由于具有能量密度高、使用寿命长、循环性能好且无记忆效应等优点，已被广泛应用于便携式电子设备、纯电动车和混合电动车等电子设备中。相对于其他锂离子电池，锰酸锂电池具有成本更低、循环性能更好、能量密度较高、安全性好、易于合成、加工性好等优点，得到越来越多的应用。相应地，废旧锰酸锂电池也随之大量产生。
一方面，废旧锰酸锂电池有易燃易爆和有毒的物质存在，易对环境造成污染，所以对其要进行必要地处理；另一方面，废旧锰酸锂电池中含有一些有价值的物质，为了提高经济价值，有必要对该有价值的物质进行回收利用。所以，无论是基于环境安全，还是经济利益，有效合理地回收利用废旧锰酸锂电池都显得尤为重要。
现有技术中，针对锰酸锂正极材料的回收，大多集中在实现锰的回收的上，而在锰与其他金属资源化回收的方面研究较少。
技术实现要素：
本发明一种废旧锰酸锂正极材料制备三元正极材料的方法，旨在利用回收锰酸锂以及其他回收金属原声再生利用，制成性能更优的三元正极材料，并且降低成本。
本发明是采用如下方案实现的：
一种废旧锰酸锂正极材料制备三元正极材料的方法，包括如下步骤，
步骤一，将锰酸锂正极材料高温煅烧，使得正极材料中锰酸锂活性粉末与铝箔分离；
步骤二，将得到的活性粉末溶解于盐酸溶液中，然后过滤，得到滤液；
步骤三，测得滤液中锰离子的浓度，并相应的向溶液中补充镍、钴离子，使得镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1；
步骤四，向配制得的镍、钴、锰的混合溶液中加入氢氧化钠，调节pH值，并升温，使得镍、钴、锰离子共沉淀，然后过滤沉淀物并洗涤、干燥，得到镍钴锰的前驱体；
步骤五，向步骤四中获得的滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末；
步骤六，将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
优选地，步骤一中，锰酸锂煅烧温度为500～600℃。
优选地，步骤二中，盐酸的浓度为5～6mol/L。
优选地，步骤四中，溶液中的pH值为8.2～11,溶液温度为50～60℃。
优选地，步骤六中，镍钴锰前驱体与碳酸锂的煅烧温度为800～1000℃。
本发明中，采用简单的方法将废旧的锰酸锂正极材料资源化回收，并且与再生利用的钴、镍元素制备成比单一锰回收制得的锰酸锂材料性能更优的三元正极材料。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为500℃，使得正极材料中的锰酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于6mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度，然后将同样浓度的镍酸锂与钴酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为8.2，水浴加热，水浴温度为50℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在800℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例2,
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为550℃，使得正极材料中的锰酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于5.5mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度，然后将同样浓度的镍酸锂与钴酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为8.7，水浴加热，水浴温度为50℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在850℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例3
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为600℃，使得正极材料中的锰酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于5mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度，然后将同样浓度的镍酸锂与钴酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为10，水浴加热，水浴温度为50℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在830℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例4
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为500℃，使得正极材料中的锰酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于6mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度，然后将同样浓度的镍酸锂与钴酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为11，水浴加热，水浴温度为50℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在1000℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例5
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为600℃，使得正极材料中的锰酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于5mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度，然后将同样浓度的镍酸锂与钴酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为8.7，水浴加热，水浴温度为55℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在950℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。