[发明专利]高纯无硬团聚超细氧化镍或钴及镍或钴粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明属化工领域，确切地说是高纯无硬团聚超细氧化镍或钴及镍或钴粉的生产方法及其生产系统和连续生产方法。

背景技术

近些年来，随着科学技术的不断发展和进步，化工、电子、冶金对氧化镍(钴)和镍(钴)粉的需求越来越大，而且对其质量要求也越来越苛刻，按现有国家标准生产，已经满足不了市场上对氧化镍(钴)和镍(钴)粉质量要求，超细镍(钴)粉具有极大的体积效应和表面效应，在磁性、内压、热阻、光吸收、化学活性等方面显示出许多特殊的性质，在催化剂、烧结活化剂、导电料浆、电池、硬质合金、生产贱金属电极多层陶瓷电容器(BME--MLCC)等等方面有着广泛的应用。此外，超细镍(钴)粉在多孔材料、手性材料、喷涂材料、纳米复合电镀材料以及在改善润滑油摩擦磨损性能等方面也有广泛应用。

目前，生产超细镍(钴)粉方法有以下几种：

1、羰基镍(钴)热分解法：此法工艺简单，成本低，粉末纯度高；但粉末易烧结，粒度分布宽，结晶性差，羰基镍(钴)有剧毒，易污染，需要严格的安全防范。

2、蒸发-冷凝法：用此法生产的镍(钴)粉纯度高，结晶性好，表光洁，抗氧化能力强；但是设备复杂，生产效率低，成本高。

3、γ射线辐射合成法：优点是业度分布窄抗氧化能力强，但是目前工艺还不成熟。

4、CVD法：优点是粉末呈规整球形，粒度分布均匀，大小可控，结晶性好，粉末活性高而热收缩性低；但是对反应器设计有特殊要求。

5、高压氢还原法：操作简单，原料广泛，粉末粒度小；但需要高压设备，成本高。

6、液相还原法：高备简单操作容易，形貌、粒度可控；结晶性不好易热收缩。

7、微乳液法：形貌好，分布均匀，粒径可控；但产率低，成本高，粉末结晶不好，易热收缩。

8、超声雾化-热分解法：目标成分易控，前驱物易得形貌可控；但粉末粒度分布宽，热分解后废气处理困难。

9、氩气保护机械球磨：可连续操作，生产能力较大；但是粒度分布不均匀，形貌难控。

10、电解法：形貌和大小容易由电流控制：粉末较粗，能耗高。

目前国际市场上批量生产的超细(纳米)镍(钴)粉主要有日本通过化学气相沉积法，加拿大通过羰基镍(钴)分解法，以及美国量子球公司(QuantumSphere)和中国宁波采用的蒸发-冷凝法，这些方法生产设备复杂、成本高，导致目前国际市场上的超细(纳米)镍(钴)粉每公斤售价在1200美元左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种高纯无硬团聚超细镍或钴粉及氧化镍或钴的生产方法，该方法包括：

1)硝酸镍采用P204、P507萃取，硝酸钴用P204萃取，将60g-100g/L高纯度的硝酸镍或钴溶液，加热80-100℃，加到反应釜中，按每1×10³L硝酸镍或钴溶液，加添加剂A 14-16公斤，搅拌均匀，所述的添加剂A是由丙酮、己二醇、酒精按体积1∶1∶1比例配制的；

2)再加入7-10g/L添加剂B，加入量是硝酸镍或钴溶液体积的2倍，所述的添加剂B是由尿素、碳酸胺、氨水按重量1∶1∶1比例配制的，氨水的浓度为20-25％，边加入边搅拌，40-60分钟加完，反应釜的温度保持在80-100℃；

3)再加入与添加剂B相同体积的40-60g/L氢氧化钠溶液，边加入边搅拌，40-60分钟加完，保持温度80-100℃，继续保持温度搅拌3小时；

4)洗涤、过滤，得氢氧化镍或钴滤饼；

5)冷冻机冷冻氢氧化镍或钴滤饼至冰结状态；

6)干燥粉碎，得高纯超细氢氧化镍或钴粉末；

7)将高纯超细氢氧化镍或钴粉末在氢还原炉中还原为高纯超细镍或钴粉；或在焙烧窑中焙烧得高纯超细氧化镍或钴粉；

步骤6)所述的干燥粉碎，采用干燥粉碎一体机，公告号：CN201413016干燥粉碎；

所述的高纯度的硝酸镍或钴溶液为70g-80g/L；加添加剂A 14-15公斤，添加剂B为7-8g/L；

优选高纯度的硝酸镍或钴溶液为70g/L；加添加剂A 14公斤，添加剂B为7g/L；氢氧化钠溶液为40g/L；

所述的硝酸镍或钴溶液以金属镍或钴和硝酸溶液，采用带“生产硝酸盐的废气吸收装置”，CN201410354的反应设备生产的；