CN101168453A - 球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法 - Google Patents

球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101168453A
CN101168453A CNA2006101141197A CN200610114119A CN101168453A CN 101168453 A CN101168453 A CN 101168453A CN A2006101141197 A CNA2006101141197 A CN A2006101141197A CN 200610114119 A CN200610114119 A CN 200610114119A CN 101168453 A CN101168453 A CN 101168453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel hydroxide
sup
ball
hydroxide
slurry material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006101141197A
Other languages
English (en)
Inventor
傅钟臻
蒋文全
于丽敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Original Assignee
Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals filed Critical Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority to CNA2006101141197A priority Critical patent/CN101168453A/zh
Publication of CN101168453A publication Critical patent/CN101168453A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及MH－Ni、Cd－Ni、Zn－Ni、H2－Ni等电池的正极材料——球形氢氧化镍生产过程中SO4 2－杂质的后处理方法，包含浸渍、复合、置换、溶出等过程。它主要解决普通氢氧化镍后处理过程中SO4 2－不易去除、颗粒干燥过程中容易板结的缺点。其特征在于将通过制备工艺生产的氢氧化镍湿浆料引入特定容器内，过滤后加入温度为50～95℃、浓度为0.05～2mol/L的碱液，搅拌25～100min后滤干；用20～80℃的纯水清洗至滤液≤pH9，再在通常的条件下干燥、筛分。经过上述工艺处理后SO4 2－杂质降低至＜0.50％。

Description

球形氢氧化镍的SO42-杂质处理方法
技术领域
本发明涉及碱性蓄电池正极活性材料即球形氢氧化镍的SO4 2-杂质的一种处理方法，属于化学工程领域。
背景技术
上世纪90年代初，随着MH-Ni电池实现商品化，MH-Ni电池的应用领域不断扩大，产量也不断提高。加上已经广泛使用的Cd-Ni、H2-Ni、Fe-Ni、Zn-Ni电池，这些以镍电极为正极的电池产量增长迅速。而且近年来，由于环境保护的需要以及技术的进步，以MH-Ni电池作为动力的电动汽车已经逐渐走入大众的生活，更进一步促进了以MH-Ni电池为代表的碱性蓄电池的发展。因此，作为碱性蓄电池正极活性材料的球形氢氧化镍也相应地获得了长足的发展。到2004年底，我国碱性蓄电池的产量已超过18亿支，而氢氧化镍的年产量已突破1万吨，并且以年增长率10～15％的速度增加。因此球形氢氧化镍的应用前景非常广阔。
球形氢氧化镍的生产方法主要有三种：化学沉淀晶体生长法、镍粉高压催化氧化法和金属镍电解沉淀法。其中大多数企业大规模生产采取的是第一种方法，以镍盐(主要是NiSO4)溶液、苛性碱(主要是NaOH)溶液、配位剂(主要是氨)溶液为主要原料，通过控制合适的制备工艺条件，如：加料方式、反应温度、反应pH值、原料的选择和浓度、添加剂、搅拌状态等等，最终有可能获得振实密度＞2.1g/cm3、比容量＞275mAh/g、循环寿命＞500次的氢氧化镍，性能可以满足镍氢电池的要求。但是如果在氢氧化镍的后处理工艺上处理不当，在制备工艺中氢氧化镍所夹杂的杂质没有清洗干净，则氢氧化镍产品的性能将受到损害，达不到镍氢电池的要求。
通常情况下，从制备工艺中出来的氢氧化镍经过纯水多次清洗后，其中的阳离子杂质如Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Pb2+等等，相对阴离子杂质如SO4 2-、NO3 -、Cl-等较容易地被去除，而阴离子中SO4 2-是最难除去的。因为硫酸镍中的硫酸根存在σ键和π键等多重键，硫酸镍溶液与碱液反应时，硫酸根在反应产物中的存在形式比较复杂，其在氢氧化镍颗粒的表面和内部发生了物理和化学吸附。仅仅用纯水清洗，无法将SO4 2-清洗干净，氢氧化镍产品中的SO4 2-含量仍然大于1％，这样的氢氧化镍产品容易板结，循环寿命性能较差，距离镍氢电池对SO4 2-含量小于0.5％的最低要求还有很大差距。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种球形氢氧化镍的SO4 2-杂质处理方法，是一种球形氢氧化镍的高效、简便的后处理方法，可以将氢氧化镍中的SO4 2-杂质含量降低至低于0.50％，满足镍氢电池对正极活性材料的要求。
为实现这些目的，本发明采用以下技术方案：
一种球形氢氧化镍的SO4 2-杂质处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)、将从化学沉淀晶体生长法制备的氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，放置在温度为50～95℃、浓度为0.05～2mol/L的碱水溶液中，搅拌25～100min后滤干；
(2)、再用20～80℃的纯水清洗至滤液≤pH9；
(3)、过滤后的氢氧化镍浆料经干燥、筛分后，即为SO4 2-杂质＜0.50％的球形氢氧化镍成品。
本发明利用镍的氢氧化物溶解度比镍的硫酸盐溶解度低的原理，通过将氢氧化镍浸泡在一定浓度的碱液中，使碱液中的OH-把氢氧化镍中的SO4 2-置换出来，再进行进一步清洗，达到降低氢氧化镍中SO4 2-含量的目的。
在所述的步骤(1)中，所使用的碱水溶液中的碱为NaOH和/或KOH。
在所述的步骤(1)中，搅拌时所用的搅拌器的转速为20～100转/分。
所述的步骤(2)中，用纯水清洗3～7次，每次时间20～60min。
本发明的优点是：本发明所涉及MH-Ni、Cd-Ni、Zn-Ni、H2-Ni等电池的正极材料——球形氢氧化镍生产过程中SO4 2-杂质的后处理方法，包含浸渍、复合、置换、溶出等过程。它主要解决普通氢氧化镍后处理过程中SO4 2-不易去除、颗粒干燥过程中容易板结的缺点。采用本发明的处理工艺，可以将氢氧化镍中的SO4 2-杂质的含量控制在MH-Ni、Cd-Ni电池等碱性蓄电池要求范围内，小于0.50％。
具体实施方式
将从制备工艺流出的氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，再加入温度为50～95℃、浓度为0.05～2mol/L的碱液(指的是NaOH和KOH中的一种或两种)中，碱液体积一般为容器的容积的1/2～4/5，容器中设有搅拌器，搅拌器以20～100转/分的速度持续搅拌，时间为25～100min。将溶液过滤除去后，加入温度为20～80℃的纯水清洗3～7次，每次时间20～60min，至滤液≤pH9。将过滤后的氢氧化镍浆料通常的条件下干燥，即，通过热空气，或用加热器干燥，干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。
实施例1
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为95℃、NaOH浓度为0.05mol/L的碱液，以70转/分的速度持续搅拌60min。将溶液过滤除去后，加入温度为80℃的纯水清洗3次，每次时间为20min，最后滤液的pH值为9.0。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.40％。
实施例2
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为90℃、NaOH浓度为0.09mol/L、KOH浓度为0.01mol/L的混合碱液，以80转/分的速度持续搅拌80min。将溶液过滤除去后，加入温度为70℃的纯水清洗4次，每次时间为30min，最后滤液的pH值为8.8。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.30％。
实施例3
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为80℃、NaOH浓度为0.15mol/L、KOH浓度为0.02mol/L的混合碱液，以90转/分的速度持续搅拌90min。将溶液过滤除去后，加入温度为40℃的纯水清洗4次，每次时间为40min，最后滤液的pH值为8.9。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.20％。
实施例4
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为75℃、NaOH浓度为0.20mol/L、KOH浓度为0.02mol/L的混合碱液，以100转/分的速度持续搅拌50min。将溶液过滤除去后，加入温度为50℃的纯水清洗4次，每次时间为40min，最后滤液的pH值为8.9。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.25％。
实施例5
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为60℃、NaOH浓度为0.40mol/L、KOH浓度为0.02mol/L的混合碱液，以60转/分的速度持续搅拌70min。将溶液过滤除去后，加入温度为30℃的纯水清洗5次，每次时间为45min，最后滤液的pH值为8.6。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.35％。
实施例6
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为50℃、NaOH浓度为0.80mol/L、KOH浓度为0.04mol/L的混合碱液，以50转/分的速度持续搅拌100min。将溶液过滤除去后，加入温度为60℃的纯水清洗5次，每次时间为50min，最后滤液的pH值为8.7。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.50％。
实施例7
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为65℃、NaOH浓度为1.20mol/L、KOH浓度为0.04mol/L的混合碱液，以20转/分的速度持续搅拌40min。将溶液过滤除去后，加入温度为20℃的纯水清洗6次，每次时间为60min，最后滤液的pH值为8.7。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.45％。
实施例8
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为85℃、NaOH浓度为1.60mol/L、KOH浓度为0.04mol/L的混合碱液，以30转/分的速度持续搅拌25min。将溶液过滤除去后，加入温度为50℃的纯水清洗6次，每次时间为45min，最后滤液的pH值为8.8。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.35％。
实施例9
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为75℃、NaOH浓度为2.0mol/L的碱液，以40转/分的速度持续搅拌55min。将溶液过滤除去后，加入温度为80℃的纯水清洗7次，每次时间为50min，最后滤液的pH值为8.9。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，包装后即为球形氢氧化镍成品。检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量＜0.25％。
为了与只采用纯水洗涤氢氧化镍浆料的后处理方式进行比较，我们也进行了实验，具体如下：
比较例1
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为75℃的纯水清洗4次，以60转/分的速度持续搅拌，每次时间为50min，最后滤液的pH值为8.5。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量约为1.20％。
比较例2
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为50℃的纯水清洗6次，以90转/分的速度持续搅拌，每次时间为40min，最后滤液的pH值为8.1。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量约为1.05％。
比较例3
将氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，加入温度为25℃的纯水清洗7次，以40转/分的速度持续搅拌，每次时间为30min，最后滤液的pH值为8.0。过滤后的氢氧化镍浆料经干燥后过筛，检测氢氧化镍产品中的硫酸根含量约为1.02％。

Claims (4)

1.一种球形氢氧化镍的SO4 2-杂质处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)、将从化学沉淀晶体生长法制备的氢氧化镍浆料过滤去除溶液后，放置在温度为50～95℃、浓度为0.05～2mol/L的碱水溶液中，搅拌25～100min后滤干；
(2)、再用20～80℃的纯水清洗至滤液≤pH9；
(3)、过滤后的氢氧化镍浆料经干燥、筛分后，即为SO4 2-杂质＜0.50％的球形氢氧化镍成品。
2.根据权利要求1所述的球形氢氧化镍的SO4 2-杂质处理方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，所使用的碱水溶液中的碱为NaOH和/或KOH。
3.根据权利要求1或2所述的球形氢氧化镍的SO4 2-杂质处理方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，搅拌时所用的搅拌器的转速为20～100转/分。
4.根据权利要求3所述的球形氢氧化镍的SO4 2-杂质处理方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，用纯水清洗3～7次，每次时间20～60min。
CNA2006101141197A 2006-10-27 2006-10-27 球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法 Pending CN101168453A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006101141197A CN101168453A (zh) 2006-10-27 2006-10-27 球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006101141197A CN101168453A (zh) 2006-10-27 2006-10-27 球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101168453A true CN101168453A (zh) 2008-04-30

Family

ID=39389241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006101141197A Pending CN101168453A (zh) 2006-10-27 2006-10-27 球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101168453A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103641180A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 四川长虹电源有限责任公司 用于氢氧化镍生产过程中的洗涤装置及方法
CN104140129A (zh) * 2014-07-30 2014-11-12 深圳市新昊青科技有限公司 粗制氢氧化镍分离提纯方法以及得到的产品
CN105439214A (zh) * 2015-11-20 2016-03-30 金川集团股份有限公司 一种脱除氢氧化镍中硫酸根的方法
CN111807421A (zh) * 2020-06-23 2020-10-23 湖南邦普循环科技有限公司 一种降低镍钴锰三元正极材料前驱体硫含量的方法
CN116119743A (zh) * 2023-03-11 2023-05-16 金川集团股份有限公司 一种降低球镍产品中硫酸根的方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103641180A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 四川长虹电源有限责任公司 用于氢氧化镍生产过程中的洗涤装置及方法
CN103641180B (zh) * 2013-12-13 2015-11-11 四川长虹电源有限责任公司 用于氢氧化镍生产过程中的洗涤装置及方法
CN104140129A (zh) * 2014-07-30 2014-11-12 深圳市新昊青科技有限公司 粗制氢氧化镍分离提纯方法以及得到的产品
CN104140129B (zh) * 2014-07-30 2016-05-25 深圳市新昊青科技有限公司 粗制氢氧化镍分离提纯方法以及得到的产品
CN105439214A (zh) * 2015-11-20 2016-03-30 金川集团股份有限公司 一种脱除氢氧化镍中硫酸根的方法
CN111807421A (zh) * 2020-06-23 2020-10-23 湖南邦普循环科技有限公司 一种降低镍钴锰三元正极材料前驱体硫含量的方法
CN116119743A (zh) * 2023-03-11 2023-05-16 金川集团股份有限公司 一种降低球镍产品中硫酸根的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107459069B (zh) 一种降低镍钴铝前驱体硫含量的方法
CN103342395B (zh) 一种低硫三元前驱体的制备方法
CN109999750B (zh) 一种锆酸锂包覆锰系锂离子筛及其制备和应用
CN104923257A (zh) 一种废scr脱硝催化剂的循环再制造方法
CN104229906B (zh) 利用表面处理过程产生的含镍废水制备电镀级硫酸镍的方法和设备
CN109019691A (zh) 一种仲钨酸铵的制备工艺
CN103146923A (zh) 一种基于原子经济途径回收废旧铅酸电池生产氧化铅的方法
CN108767218A (zh) 一种电池用镍钴铝氢氧化物制备的后处理方法
CN103966446A (zh) 一种从电镀污泥中分离回收铜、镍、铁的方法
CN105895983A (zh) 一种循环式湿法制备高纯PbO的方法
CN112830526B (zh) 一种利用镍钴锰渣再生三元前驱体的方法
CN105695751A (zh) 一种电解锰阳极泥的净化工艺
CN101168453A (zh) 球形氢氧化镍的so42－杂质处理方法
CN107828965B (zh) 一种分离回收钴锰废料中钴和锰的方法
CN111162272B (zh) 废弃锂离子电池镍钴锰酸锂正极材料再生方法
CN107739828B (zh) 一种用氨-碳酸铵分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法
CN112259820B (zh) 一种利用废旧锂电池制备核壳型三元正极材料的方法
CN111048862A (zh) 一种高效回收锂离子电池正负极材料为超级电容器电极材料的方法
CN116081670A (zh) 一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法
CN115744864A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料高效回收及再生利用的方法
CN113621972A (zh) 一种废旧锂离子电池材料为原料制备锂离子筛的方法
CN113845156A (zh) 一种低钠硫超高镍四元前驱体的制备方法
CN107630147B (zh) 除去电解锰溶液中氯离子的方法
CN105858717B (zh) 一种纳米级四碱式硫酸铅蓄电池添加剂的制备方法
CN110422872A (zh) 一种碱性蚀刻液的氢氧化铜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20080430