CN103342394A - 一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法 - Google Patents

一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法。目前的氢氧化钴制备的方法有碱液沉淀法、沉淀转化法等，存在三个难题：氢氧化钴沉淀颗粒较小，难过滤，难洗涤，物料回收率低；物料品质差，杂质含量高；间歇式生产，能耗高。本发明技术方案的特征在于：采用含钴矿料为原料，经浸出净化，得到氯化钴溶液；以NaOH为底液，将NaOH、氯化钴和络合剂溶液并流加入反应釜，并流过程中迅速将pH值控制在8～12，温度控制在30～90℃，搅拌速度在200～1000rpm，反应6～40h后，打开反应釜的溢流阀，开始连续化生产。本发明工艺简单，连续化生产、操作方便，有利于工业化生产；产品优良，形貌呈多孔球状，粒度呈正态分布。

Description

一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法
技术领域
本发明涉及一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法。
背景技术
氢氧化钴是一种重要的工业原料，化工生产中用于制造钴盐，含钴催化剂及电解法生产双氧水分解剂，涂料工业用作油漆催干剂，玻搪工业用作着色剂等，在电池行业用于制造MH-Ni、锂离子电池。随着我国经济社会的快速发展，绿色能源受到人们的亲赖，电池行业持续高速发展，加之氢氧化钴的应用领域不断拓展，市场的需求也越来越大。
目前现行的氢氧化钴制备的方法有碱液沉淀法、沉淀转化法等。现行工艺在生产中存在三个难题：（1）氢氧化钴沉淀颗粒较小，难过滤，难洗涤，物料回收率低；（2）物料品质差，杂质含量高；（3）间歇式生产，能耗高。
OMG芬兰公司的发明专利CN1359353和国内专利CN101570348A都需加入氨水等氨性碱，产品中杂质含量高，而且废水不易处理。
H.C.施塔克公司的发明专利CN1190947公开了采用沉淀转化法制备大粒径氢氧化钴，首先用钴盐与碳酸盐或碳酸氢盐形成碱式碳酸钴，洗涤干燥后将碱式碳酸钴打浆，然后与NaOH溶液混合，洗涤后产品需真空低温干燥。此的方法生产工序长，干燥条件苛刻，不利于工业化生产。
发明内容
针对上述工艺存在的缺陷及技术上的困难，本发明提供一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其工艺简单，连续化生产，操作方便，产品优良，有利于工业化生产。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其步骤如下：采用含钴矿料为原料，经浸出净化，得到30～200g/L氯化钴溶液；配制50～400g/L NaOH溶液和0.01～100g/L络合剂溶液；以NaOH为底液，将NaOH、氯化钴和络合剂溶液并流加入反应釜，并流过程中迅速将pH值控制在 8～12，温度控制在30～90℃，搅拌速度在200～1000rpm，反应6～40h后，打开反应釜的溢流阀，开始连续化生产；溢流出的反应料加入适量抗氧化剂，陈化2～4h，过滤、洗涤、干燥后即得氢氧化钴。
本发明生产的氯化钴，其质量标准为：Co:30～200g/L，Cu＜0.001g/L，Mg＜0.001g/L，Fe＜0.001g/L，Ni＜0.001g/L，Ca＜0.001g/L，Mn＜0.001g/L，Zn＜0.001g/L，Na＜0.001g/L，Cd＜0.001g/L，Cr＜0.001g/L，Pb＜0.001g/L，Al＜0.001g/L。
本发明所生产的氢氧化钴产品品质优良，形貌呈多孔球状，粒度呈正态分布，D50:8～20μm，Na＜0.004%，Cl-＜0.025%，AD(松比)：1.0～2.0g/cm3。
进一步，反应温度、pH值、并流加料速度和搅拌速度的控制采用DCS集散控制***控制，操作方便。
进一步，所述的络合剂优选为聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯醇（PVA）、乙二胺四乙酸二钠（EDTA）、聚乙二醇（PEG）、酒石酸钾钠（罗氏盐）的一种或多种的混合物。
进一步，在并流加料时，络合剂溶液可以单独加入，也可以混合在氯化钴或NaOH溶液中加入。
进一步，所述的抗氧化剂优选为抗坏血酸、葡萄糖、没食子酸丙酯、羟基醇胺的一种或多种的混合物。
进一步，所述的过滤、洗涤过程采用离心机。
本发明工艺简单，连续化生产、操作方便，有利于工业化生产；产品优良，形貌呈多孔球状，粒度呈正态分布。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的氢氧化钴SEM图。
图2为本发明实施例2制备的氢氧化钴SEM图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
以NaOH为底液，将60g/L NaOH、100g/L氯化钴、12g/L聚乙烯醇溶液，并流加入反应釜，过程中迅速将pH值控制在10.0，温度控制在30～90℃，搅拌速度200～1000rpm，反应6～40h后，打开溢流阀，开始连续化生产。溢流出的反应料加入适量的葡萄糖，陈化2～4h。经过滤、洗涤、干燥后即可得到氢氧化钴。
实施例2
以NaOH为底液，将250g/L NaOH与25g/L乙二胺四乙酸二钠溶液混合，并与150g/L氯化钴并流加入反应釜，过程中迅速将pH值控制在10.5，温度控制在30～90℃，搅拌速度200～1000rpm，反应6～40h后，打开溢流阀，开始连续化生产。溢流出的反应料加入适量的抗坏血酸，陈化2～4h。经过滤、洗涤、干燥后即可得到氢氧化钴。 

Claims (6)

1.一种连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其步骤如下：采用含钴矿料为原料，经浸出净化，得到30～200g/L氯化钴溶液；配制50～400g/L NaOH溶液和0.01～100g/L络合剂溶液；以NaOH为底液，将NaOH、氯化钴和络合剂溶液并流加入反应釜，并流过程中迅速将pH值控制在 8～12，温度控制在30～90℃，搅拌速度在200～1000rpm，反应6～40h后，打开反应釜的溢流阀，开始连续化生产；溢流出的反应料加入适量抗氧化剂，陈化2～4h，过滤、洗涤、干燥后即得氢氧化钴。
2.根据权利要求1所述的连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其特征在于，反应温度、pH值、并流加料速度和搅拌速度的控制采用DCS集散控制***控制。
3.根据权利要求1或2所述的连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其特征在于，所述的络合剂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙二胺四乙酸二钠、聚乙二醇、酒石酸钾钠的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其特征在于，在并流加料时，络合剂溶液采用单独加入、或混合在氯化钴或NaOH溶液中加入。
5.根据权利要求1或2所述的连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其特征在于，所述的抗氧化剂为抗坏血酸、葡萄糖、没食子酸丙酯、羟基醇胺的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的连续化制备高松比氢氧化钴的方法，其特征在于，所述的过滤和洗涤过程采用离心机。
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