[发明专利]一种合成尖晶石锰酸锂原料二氧化锰锰含量及原料碳酸锂和二氧化锰配比的确定方法

摘要

一种合成尖晶石锰酸锂原料二氧化锰锰含量及原料碳酸锂和二氧化锰配比的确定方法，通过化学反应方程式推出产物锂/锰摩尔比与原料二氧化锰锰含量间关系式；设定二氧化锰的基准锰含量及合成产物的锂/锰基准摩尔比，推出理论上所需碳酸锂和二氧化锰的基准用量；按碳酸锂和二氧化锰基准用量，在拟合工艺条件下合成尖晶石锰酸锂，采用ICP法测锰酸锂锂/锰实际摩尔比，得二氧化锰实际锰含量；采用碳酸锂为基准用量，二氧化锰锰含量为其实际锰含量，锰酸锂锂/锰比为基准摩尔比，合成尖晶石锰酸锂，算出实际需要二氧化锰的用量；该方法能避免工艺过程带来的过程系统误差及常规化学方法测量带来的测量系统误差，具有简单、方便、精度高、实用性强和可连续操作的优点。

主权项

1.一种合成尖晶石锰酸锂原料二氧化锰锰含量及原料碳酸锂和二氧化锰配比的确定方法，其特征是包含以下步骤：(1)以碳酸锂为锂源，以二氧化锰为锰源，合成尖晶石锰酸锂，设定碳酸锂的质量为x，二氧化锰的质量为y，二氧化锰锰含量为a(w.t.%)，合成的尖晶石锰酸锂中锂/锰的摩尔比为b，碳酸锂和二氧化锰按照下述化学式进行化学反应，根据碳酸锂和二氧化锰的摩尔比，得出二氧化锰锰含量a与尖晶石锰酸锂中锂/锰的摩尔比b之间的关系公式为：a×b=1.487(xu%/y)其中：u%为原料碳酸锂的质量百分含量，其中u%≥99.5%；M₁为Li₂CO₃分子量，为73.89；M₂为Mn的原子量，为54.938；M₃为Li_2bMn₂O₄分子量，视b值计算而得；x为碳酸锂质量；y为二氧化锰质量；z为反应生成产物质量，为设定常量；(2)设定二氧化锰的基准锰含量为a₀(w.t.%)，尖晶石锰酸锂中锂/锰的基准摩尔比为b₀，根据步骤(1)中的化学式合成尖晶石锰酸锂，推导出理论上所需的碳酸锂的基准用量x₀，二氧化锰的基准用量y₀，其中x₀=(zb₀M₁)/（u%M₃），y₀=(2zM₂)/(a₀M₃)；(3)按照碳酸锂质量为x₀、二氧化锰质量为y₀，按照步骤(1)中的化学式合成尖晶石锰酸锂，采用ICP法对尖晶石锰酸锂中锂/锰的实际摩尔比进行等精度n次测量，并取其统计学平均数据将x₀和y₀，代入关系式a×b=1.487(xu%/y)，得出二氧化锰的实际锰含量a]]>′=(1.487x0u%)/(y0b′‾);]]>(4)保持碳酸锂质量为x₀，二氧化锰的实际锰含量为a′，尖晶石锰酸锂中锂/锰的摩尔比为b₀，将碳酸锂和二氧化锰按照步骤(1)中的化学式进行化学反应，生成尖晶石锰酸锂时，根据关系式a×b=1.487(xu%/y)，计算出实际需要的二氧化锰的用量y′，y′=（1.487x₀u%）/（a′×b₀）；碳酸锂和二氧化锰的实际用量配比为x₀：y′。