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电解金属锰的生产过程中，阳极区不可避免的会产生大量含锰率高的阳极泥，阳极泥由于杂质组成和结构较为复杂，大部分作为危险废物堆存或廉价销售，少部分用于炼钢添加剂，并未得到合理的利用。本文以电解锰阳极泥为研究对象，采用XRF、FAAS、XRD、SEM-EDS和TG-DTA对其物化性质进行分析，并且提出洗涤—高温焙烧—浸取的工艺去除阳极泥中的杂质，分析了焙烧温度、浸取剂的种类及其浓度、液固比、浸取时间等因素对阳极泥中杂质去除率的影响；此外，对阳极泥除去杂质铅的机理进行了初步研究；最后，以净化后的阳极泥为锰源，制备正极材料锰酸锂，并初步分析了其结构及电化学性能。研究结果显示：采用XRF和FAAS测定电解锰阳极泥中的元素含量，并初步分析了原样阳极泥中各元素的来源，结果表明，阳极泥主要含有Mn、Pb、Ca、Se、Sr等元素，其中平均含锰量47%，含铅量7.46%，阳极泥中的Mn及微量Ca、Se、Sr均来自电解金属锰中的电解液，Pb则源于阳极板的溶出消耗。XRD分析结表明，阳极泥可能的物相为K2-xMn8O16、MnO2、PbMn8O16、Pb2Mn8O16等，并分析出阳极泥中的MnO2为含有α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2四种形态的混合晶型；SEM-EDS分析表明，阳极泥中的MnO2因包裹了杂质而失活，并形成了典型的胶状体系，以一种致密性的“矿物型”物相存在；TG-DTA/DTG分析表明，在0~573℃时，δ-MnO2晶格中水脱附出来，在573~655℃时，MnO2失氧转变为Mn2O3，δ-MnO2晶格中的游离碱（OH-）与较低价的锰的氧化物反应生成碱性锰盐，在655~850℃时，阳极泥中Pb-O、Mn-O的键能发生变化，在900~1000℃时Mn2O3失氧转变为Mn3O4。对不同温度焙烧下的阳极泥进行了XRD及SEM-EDS表征，结果表明XRD显示，焙烧温度在500~800℃时，阳极泥中的MnO2转变为Mn2O3，当焙烧温度大于900℃时，Mn2O3进一步转变为Mn3O4；SEM显示，焙烧大于800℃时，阳极泥的致密性结构被打破，为铅的浸出提供了有效途径。本文通过正交实验确定浸取过程的最优工艺条件：浸取剂为NH4Ac、浸取剂浓度2mol/L、浸取时间6h、液固比8:1。最优条件下所制备样品结晶度高，且Mn2O3含量为95%以上。利用净化后的电解锰阳极泥为锰源，采用高温固相合成正极材料锰酸锂，对制备的锰酸锂进行了XRD、SEM表征，XRD测试结果表明所制备的样品为Fd3m空间群的尖晶石型结构LiMn2O4；SEM测试结果表明，所制备的样品为尖晶石结构，且颗粒分布均匀。用制备的尖晶石型正极材料锰酸锂为正极电极片，以锂片为负极电极片，组装纽扣锂电池，并对电池进行了电化学性能测试，测试结果表明，所制备的正极材料LiMn2O4的首次充放电容量可达100～110mA·h/g。