[发明专利]一种枝晶状草酸镍的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，涉及一种枝晶状草酸镍的制备方法。

背景技术

镍氧化物粉末因具有多种晶体形态和不同的形貌特征，从而在不同条件下表现出不同的理化性能，在电池电极、催化剂、半导体、磁性材料、玻璃和搪瓷等方面具有广阔的市场应用前景，逐渐成为纳米材料研究的新热点。而草酸镍本身在有机催化上就是一种性能良好的催化剂制备原料，尤其是随着现代有机合成化学技术的发展，催化剂不再单一使用镍、钴及贵金属，大多寻求多基体复合催化剂，以提高催化剂的效能，草酸镍作为原料，正好满足了复合催化剂制备的需要。要制备特种镍粉和超细氧化镍等具有特殊性质的粉末产品，基本上都依赖草酸镍前驱体而实现。草酸镍经过热分解、还原即可生产出化学镍粉。枝晶状草酸镍，因具有特殊的形貌，制成镍粉后，有特殊的性质，被广泛的应用于电池行业，其价格也比电解还原镍粉高出5万元~6万元。现阶段，市场上目前还没有出售枝晶状草酸镍厂家，大部分厂家出售的都是不要求形貌的普通草酸镍。

从化学反应角度来看，镍盐溶液和草酸盐可以发生沉淀反应，生成草酸镍。镍盐溶液如硫酸镍、氯化镍和硝酸镍，表面上看都是阴离子简单和镍离子配对，但硫酸根、氯根、硝酸根对制备不同形貌的草酸镍有非常大的影响。据目前的研究表明，在硫酸根为主的介质中，几乎不能制备不同形貌草酸镍；在氯离子介质中可实现形貌的可控；最理想的是硝酸根介质，但其反应机理不是很明确，这也是草酸镍作为前驱体的多变性和制备过程的复杂性所在，并且硝酸介质的生产本身成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种晶体形貌可控性好且工艺简单的枝晶状草酸镍的制备方法。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种枝晶状草酸镍的制备方法，包括如下工艺步骤：

配置镍含量为120-180g/l的氯化镍溶液待用；向氯化镍溶液中不断加入氨水，直至溶液pH值为8.0～9.0；控制溶液温度在60℃～70℃，在搅拌下不断滴加草酸溶液，直至上清液中镍含量≤0.5g/L，将反应后溶液过滤，并将沉淀洗涤，将沉淀物干燥后即得枝晶状草酸镍产品。

进一步地，所述草酸溶液为饱和溶液。

本发明的反应原理如下:

a、原料的选择

氯化镍的选择：据目前的研究表明，在氯离子介质中可实现草酸镍的形貌控制，而且，氯化镍相较于硝酸镍价格较便宜。

草酸的选择：为避免带入其他杂质，在制备草酸镍时应避免选用草酸盐溶液，同时草酸溶液也可以不是饱和溶液，但是为避免产生过多废水，本发明采用饱和溶液，且草酸溶液加入不易太快。

b.温度的控制

在相同浓度和pH条件下，反应温度对草酸镍的形貌及粒径有很大的影响。在低温下制得的草酸镍团聚成片状颗粒，随着温度升高，枝晶状颗粒增多。当温度升高到65℃时，生成的几乎都是枝晶状，而且分散性较好；如温度继续升高，枝晶状会变得越来越粗。原因在于，结晶介质温度升高使固、液两相间的界面张力降低，扩散系数增大，可以降低晶核生长速度并提高晶核生长速率，因而，有利于获得大的晶体；此外，温度升高，溶质的溶解度增大使平衡向溶解的方向移动，同样有利于获得大的结晶；当微小晶体与较大晶体同时存在于溶液中时，如果溶液对较大晶体是饱和的，对小晶体则未饱和，升高温度，于是小晶体先溶解，然后在大晶体表面上重新析出，促进晶体长大，所以，制备枝晶状的草酸镍的最佳反应温度为60℃～70℃。

C、PH的控制