镁橄榄砂中含有Mg、Si和Fe等元素,综合利用镁橄榄砂,将其转化为具有高附加值的产品具有重要意义。镁离子电池具有安全性高、容量大、镁资源丰富等优点,受到人们的广泛关注。以镁橄榄砂为原料合成镁离子电池正极材料具有广阔的应用前景。采用酸溶解法将镁橄榄砂进行预处理,对比研究了盐酸、硝酸和硫酸对镁橄榄砂的溶解效果,并利用SEM、EDS和XRD等对溶解所得固体残渣的物相结构进行表征,结果表明,硝酸溶解镁橄榄砂效果最佳。利用硝酸溶解镁橄榄砂所得母液,采用溶胶凝胶的方法合成的前驱体煅烧制备得到镁离子电池正极材料,探讨了煅烧温度和铁锰比对材料的物相结构、表面形貌和电化学性能的影响。结果表明:前驱体在经过500℃～600℃煅烧后,得到球形的Mg-Fe-Mn复合氧化物,煅烧温度越高,结晶性越好,而团聚程度加大,通过比较不同煅烧温度条件下所得材料的循环伏安特性、容量电压关系、倍率性能和阻抗性能,综合分析确定550℃为最佳煅烧温度;复合氧化物中铁锰比的改变对形貌没有影响,但会改变材料的晶胞结构,对比不同铁锰比合成的镁离子电池正极材料电化学性能,铁锰比为3:17时所得材料循环1000圈后的容量保持率为77.83%;以铁锰比为3:17时所得材料组装水系镁离子混合电池,在0.5 A·g-1的电流密度下,电池的最高比容量达62.5 m Ah·g-1,循环1000圈后的容量保持率为65.79%,电池性能良好。在以上研究的基础上,提出了镁橄榄砂综合利用新工艺,将废弃的镁橄榄砂转化为具有高附加值的镁离子电池正极材料,并对工艺进行了初步探索,为后续的工艺开发提供了新思路。图48幅;表3个;参94篇。