[发明专利]三步连续法生产高纯无钠高活性复合碳酸镍

说明书

技术领域

本发明属化工领域，确切地说是三步连续法生产高纯无钠高活性复式碳酸镍或钴的方法。 

背景技术

碳酸镍主要用于（1）催化剂的活性物质；（2）氧化镍和镍粉的前驱体；（3）生产其他无机镍盐的原料（溴化镍、碘化镍等）；（4）生产有机镍盐的原料（氨基磺酸镍、硼酰化镍、醋酸镍、葡萄酸镍）；（5）镁合金化学镀镍。 碳酸镍的品质决定镍系催化剂的品质。 

碳酸镍生产方法主要为：镍盐（硝酸镍、硫酸镍、氯化镍）溶液与碳酸盐（碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵等）在PH值为9左右反应。这样制备的碳酸镍，实际上是碱式碳酸镍——碳酸镍与氢氧化镍的复合体。要制备纯碳酸镍实际上是很难实现的。 

碱式碳酸镍产品的二氧化碳含量是检测碱式碳酸镍中碳酸镍的标准，二氧化碳含量高说明碳酸镍的含量高，氢氧化镍的含量低。碱式碳酸镍的二氧化碳含量高，其微孔多，在催化剂中显示出高活性。 

常规生产的碳酸镍，二氧化碳含在10-15%左右，D₅₀粒度大于10μm以上，微孔很少。 

生产的碱式碳酸镍中碳酸镍占的比例大、氢氧化镍占比例小，一直是镍系催化剂领域追求的目标 

本发明人利用多微孔超细高活性碳酸镍的制备方法（中国专利：ZL201010201046.1），生产的碱式碳酸镍，D₅₀粒度可以达到1-5微米,粒度比表面积达到300多（每克平方米）,二氧化碳含量大于20%，微孔多而小，镍含量为49-51%的粉状碳酸镍，颗粒粒度分布窄而均匀，D10=0.93μm；D50=1.81μm；D90=2.82μm，分散性好。

吕文广; 郑景宜; 吕铂颐在“高活性超细复合碳酸镍表征” 见期刊《工业催化》、“高活性超细复合碳酸镍表征——兼对新制订国家标准《精制碳酸镍》的商榷” 见《2010年中国化工学会无机盐学术年会论文集》，介绍了二氧化碳含量在20%以上复式碳酸镍及其制备方法。目前尚未发现有其他报道。 

发明目的

本发明的目的是提供无钠离子、二氧化碳含量在20%以上碳酸镍或钴的制备方法，三步连续法生产高纯无钠高活性复合碳酸镍或钴的方法。

三步连续法生产高纯无钠高活性复合碳酸镍或钴的方法，包括以下步骤： 

1）镍或钴盐，与碳酸铵和/或碳酸氢铵溶液并流进入反应釜1中，搅拌，PH值控制在7-7.5，温度为常温，反应物1从溢流口进入反应釜2；

2）反应釜2并流加入碳酸铵或碳酸氢铵溶液，搅拌，控制温度在30-40℃，PH值7.5-8.5，反应物2溢流进入反应釜3；

3）反应釜3并流加入有机碱溶液，所述的有机碱为乙胺和/或二乙胺，搅拌，控制温度40-50℃，PH值8.5-11.5，反应物3溢流进入无机盐沉淀物连续式洗涤机中洗涤，洗涤后直接进入干燥粉碎一体机中干燥粉碎，得复合式碳酸镍或钴；

所述的无机盐沉淀物连续式洗涤机为中国专利ZL200920093696.1，干燥粉碎一体机为ZL200920093766.3；

所述的反应釜1、反应釜2、反应釜3和无机盐沉淀物连续式洗涤机之间设有储罐；反应物按反应釜1、储罐1、反应釜2、储罐2、反应釜3、储罐3、无机盐沉淀物连续式洗涤机顺序溢流；

所述的镍盐为硝酸镍和/或氯化镍；所述的钴盐为硝酸钴和/或氯化钴；

步骤1和2所述的镍或钴盐浓度为40-100 g/L,碳酸铵和/或碳酸氢铵浓度为40-200 g/L，为40-200 g/L；

步骤2所述的乙胺浓度为40-100 g/L，二乙胺浓度为40-100 g/L。

本发明的另一个目的是提供一种三步连续法生产高纯无钠高活性复合碳酸镍或钴的方法专用反应釜。 

三步连续法生产高纯无钠高活性复合碳酸镍或钴的反应釜：它是由反应釜本体、反应釜盖和搅拌器组成，所述的本体内还设有隔板，隔板设有开口，隔板的上、下方均设有搅拌叶；本体上，隔板的下方还设有并流进料管，本体顶端设有溢流管。