[发明专利]一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法

权利要求书

1.一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用镍、钴、锰的可溶性盐为原料，按照镍、钴、锰的摩尔比为x：y：z，其中x+y+z＝1并且0.5≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.3配制成镍钴锰盐混合溶液，控制镍钴锰盐混合溶液中镍、钴、锰的总浓度在1.5-2mol/L，另外配制2-4mol/L的氢氧化钠水溶液和8-10mol/L的氨水溶液，并在氨水溶液中按氨的摩尔数0.1-0.5％计加入柠檬酸钠；

2)将上述镍钴锰盐混合溶液、氢氧化钠水溶液、氨水溶液加入到反应釜中进行沉淀反应生成镍钴锰氢氧化物，即Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中，x+y+z＝1并且0.5≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.3，控制反应温度在50-60℃，反应pH在11.2-12.6，母液中Ni²⁺在50-100mg/L，搅拌转速在110-150r/min，并通氮气进行保护；

反应时控制三种溶液连续加入带有过滤排液装置的反应釜进行沉淀反应，母液连续排出，从而使反应釜内的反应总体积保持不变而固液比逐渐增大并且使生成的物料颗粒尺寸逐渐增大，直到物料颗粒平均粒径尺寸在13-18um，反应结束；

3)将步骤2)中反应釜的料液用离心机脱去母液，然后投到洗涤釜中，按照每1吨镍钴锰氢氧化物物料颗粒加入2-3m³体积0.1-0.5mol/L的氢氧化钠水溶液，搅拌均匀后，开始离心洗涤，用纯水洗至洗涤出水pH<8，然后继续离心脱干水分；

4)将得到的物料放入烘箱烘干，得到前躯体镍钴锰氢氧化物；

得到的镍钴锰氢氧化物平均粒径在13-18μm，振实密度≥2.2g/cm³，比表面积在1-3m²/g，SO₄^2-含量≤0.3％，Na⁺含量≤0.005％，综合晶粒度在

5)将得到的前躯体镍钴锰氢氧化物与锂源按摩尔数比(Ni+Co+Mn):Li＝1:1-1.1混料，并按1t混合物中加入0.5-1m³的纯水量加入纯水，搅拌混合1-2小时；

6)将混合好的浆料烘干水分；

7)将所得产物放入烧结炉中，升温至500℃，保温2-4小时，然后继续升温至750-950℃，并通入氧气，保温10-20小时，然后在烧结炉内自然冷却至室温；

8)将得到的产物过200目筛，并用除磁器除磁，真空包装存储，即得到大颗粒镍钴锰酸锂氧化物颗粒。

2.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤2)中的反应釜带有用于冷却或加热的夹套、搅拌机构和母液排出机构。

3.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤2)中搅拌系统输入到反应物料内的功率密度为2-3kw/m³；步骤3)中控制搅拌时间30分钟；步骤8)中采用不锈钢筛。

4.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤4)中烘干是指在100-120℃下烘干，直至水分含量<0.5％。

5.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤5)中锂源是碳酸锂或氢氧化锂。

6.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤6)中烘干温度在80-90℃。

7.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤7)中控制平均升温速率5℃/min升温至500℃，控制平均升温速率10℃/min升温至750-950℃。

8.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征 在于：步骤1)中分别配制浓度1-2mol/L的镍盐水溶液、浓度1-2mol/L的钴盐水溶液、浓度1-2mol/L的锰盐水溶液，再按三种水溶液体积比x：y：z，其中x+y+z＝1，0.5≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.3配制成镍钴锰盐混合溶液。

9.如权利要求1所述的一种大颗粒镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：步骤2)中进行沉淀反应时采用间歇式进料和排母液方式，即进料一段时间后至反应釜满则停止进料，等待澄清后，排去40-50％的母液后，继续进料直至反应釜满；按照上述方式重复操作，直到物料颗粒平均粒径尺寸在13-18μm，反应结束。