一种球形镍粉前驱体以及球形镍粉的制备方法

文档序号:3251408阅读:397来源:国知局
专利名称:一种球形镍粉前驱体以及球形镍粉的制备方法
技术领域
本发明涉及一种球形镍粉前驱体的制备方法以及使用该前驱体的球形镍粉的制备方法。
背景技术
粒子直径小于5微米的超细金属粉体材料具有优异的物理化学性能,在新材料工业中占有重要的位置,是发展高技术产业重要的物质基础和先导。超细镍粉作为一种金属粉体材料,由于它具有极大的表面效应和体积效应,在化工催化、粉末冶金、电池、磁性材料等许多领域都得到了较为广泛应用。目前,超细镍粉的制备方法很多,主要有电解法、羰基镍热分解法、水浆加压氢还原法及蒸发-冷凝法等。这些方法都有其各自的优点,但同时也存在一定的局限性。如电解法制得的粉末粒度较大且不易控制,羰基镍热分解法则存在着严重的污染问题,加压氢还原法需要高压反应釜,而蒸发-冷凝法的设备昂贵、投资大,化学还原法则由于使用水合肼等致癌原料有可能对人体造成很大的伤害而无法得到广泛的应用。
CN 1491762A公开了一种纤维状镍粉的制备方法,该方法包括将可溶性镍盐溶液与复合沉淀剂(包括络合剂和沉淀剂)溶液经喷雾加料装置分别从不同容器中并流加入反应容器中,在Ni2+-NH3-NH4+-Cl--C2O42--H2O体系中进行复合沉淀转换,控制温度为55-85℃,pH为7.0-9.0,料液中初始Ni2+浓度为0.4-1.2摩尔/升;然后将反应完成后获得的复合沉淀物经过洗涤、过滤和干燥即得镍粉前驱体;紧接着将镍粉前驱体置入PID调节的电炉中,控制温度为350-600℃,并在(H2+N2)的气氛调控下进行热分解;再将热分解完成后的镍粉随即进行冷却和表面防氧化处理至室温,即制得纤维状纳米级特种镍粉。
CN 1600480A公开了一种纤维状镍粉的制备方法,该方法包括首先将可溶性镍盐溶液与按化学计量的复合沉淀剂溶液经加料装置以一定加料方式加入反应容器中,在Ni2+-NH3-NH4+-SGn--C2O42--H2O(SGn-代表酸根Cl-、SO4-、CH3COO-或者NO3-)体系中进行复合沉淀转换,控制温度为55-85℃,pH为7.0-9.0,料液中初始Ni2+浓度为0.4-1.2摩尔/升;然后将反应完成后获得的复合沉淀物经过洗涤、过滤和干燥即为镍粉前驱体;紧接着将镍粉前驱体置入PID调节的电炉中,控制温度为350-650℃,并在非氧化性气氛调控下进行热分解,将热分解完成后的镍粉随即进行冷却和表面防氧化处理至室温,即制得纤维状纳米级特种镍粉。
尽管上述方法能制得纳米级特种镍粉,但由于所得产物为纤维状,在洗涤、过滤和烘干过程中操作困难,反应条件不易控制,很难避免团聚现象,因而通常只能得到大颗粒镍粉。另外,CN 1491762A所述方法需要喷雾装置,而喷雾装置容易引起堵塞,不利于放大生产;此外,该方法在前驱体焙烧过程中使用氢气有安全隐患。而CN 1600480A尽管没有明确限定加料装置和加料方式,但通过与CN 1491762A所述方法进行对比可以发现,该方法同样需要使用喷雾干燥装置进行加料。
而球形的镍粉既能克服上述纤维状镍粉易团聚的缺点,使得镍粉在过滤、干燥和洗涤过程中容易操作,同时还能提供材料的比表面和振实密度,因而能提高电池的比容量、循环性能和结构稳定,是比较理想的正极材料。为此,CN 1516301A公开了一种含纳米级球镍的球形氢氧化镍的制备方法,其特征在于,该方法包括先制备下述三种物料物料A取硫酸镍、硫酸钴、硫酸锌配制成摩尔浓度分别为0.5-2.0摩尔/升、0-0.1摩尔/升和0-0.2摩尔/升的混合硫酸盐溶液;物料B密度为0.88-0.92克/毫升的浓氨水;物料C浓度为6-10摩尔/升的苛性碱溶液;然后将上述三种物料同时连续注入温度为40-60℃的一个特制反应器E和温度为60-100℃的另一个特制反应器F中,两个反应器内同时连续进行反应并连续溢流到陈化罐中,经过滤、水洗、烘干后得到含纳米级球镍的高密度球形氢氧化镍粉末。尽管该申请中强调用该方法能制得球形氢氧化镍粉末,但并未公开其中所述的特制反应器E和F的结构以及如何获得上述反应器,而上述反应器是实现上述方法的关键所在。因此,根据该公开,人们仍然不能获得球形镍粉。
由于镍粉在焙烧过程会继承前驱体的形状,镍粉前驱体的形状直接决定镍粉产品的形状。因此,为了获得球形镍粉,首先应该获得球形镍粉前驱体。

发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术制备的镍粉前驱体容易团聚导致操作困难或者对设备要求高的缺点,提供一种制备的镍粉前驱体不容易团聚且对设备要求低的球形镍粉前驱体的制备方法。
本发明提供的球形镍粉前驱体的制备方法包括将反应物料在搅拌条件下混合接触,所述反应物料含有镍盐、沉淀剂和络合剂,其中,所述反应物料还含有表面活性剂。
本发明提供的球形镍粉的制备方法包括制备球形镍粉前驱体,然后将前驱体进行焙烧,其中,所述球形镍粉前驱体的制备方法为本发明提供的球形镍粉前驱体的制备方法。
本发明提供的球形镍粉前驱体的制备方法通过从反应原料着手制备球形镍粉前驱体。由于反应原料中含有表面活性剂,使得采用传统的反应装置、简单的工艺操作条件,即可制得球形镍粉前驱体,而且制得的镍粉前驱体通过在温和的CO2或氮气气氛中焙烧即可制得球形镍粉。由于制得的前驱体为球形颗粒,使得前驱体的分离、洗涤、干燥操作非常顺畅,从而大大提高生产效率。由于在反应过程不使用水合肼等有毒还原剂,焙烧过程无须使用氢气等易燃易爆气体,使得整个镍粉制备工艺更加安全可靠,实现了球形镍粉的绿色生产。用本发明提供的方法可以制得0.1-2微米的球形镍粉,所得镍粉可以用于各种用途,如用作镍电池的正极材料、用作导电胶。


图1为采用本发明方法制得的球形镍粉前驱体的扫描电子显微镜(SEM)照片;图2为采用本发明方法制得的球形镍粉的扫描电子显微镜SEM照片;图3为采用现有技术制得的镍粉前驱体的SEM照片;图4为采用现有技术制得的镍粉的SEM照片。
具体实施例方式
按照本发明提供的方法,尽管少量的表面活性剂即可防止镍粉前驱体的团聚,得到球形镍粉前驱体,但优选情况下,所述表面活性剂的加入量为镍盐、沉淀剂和络合剂总量的0.5-20重量%,优选为1-15重量%,更优选为2-10重量%。
本发明中,所述表面活性剂可以是阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。所述阳离子表面活性剂包括胺类和季铵盐,阴离子乳化剂的例子包括脂肪酸皂、烷基磺酸盐、烷基苯基硫酸盐和磷酸盐,如烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物(OP)系列乳化剂、壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列乳化剂、异辛基硫酸盐、磺基琥珀酸二环己酯钠、磺基琥珀酸二环己酯钾、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、脂肪酸聚环氧乙烷酯、三乙酰胺油酸酯、硬脂酰乳酸钠中的一种或几种。非离子型表面活性剂的例子包括聚氧乙烯型、环氧乙烷和环氧丙烯嵌段聚合物、多元醇的脂肪酸酯和聚乙烯醇。本发明优选为阴离子表面活性剂。本发明人还发现,阴离子表面活性剂中的十二烷基硫酸钠、苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种尤其适合用于制备粒子直径为0.1-2微米的球形镍粉。因此本发明更优选所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
由于本发明主要是涉及在反应物料中增加表面活性剂以获得球形镍粉前驱体,因而对镍盐、络合剂和沉淀剂没有特别要求,满足常规的镍粉前驱体制备要求即可。所述镍盐可以是各种水溶性镍盐,如硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或几种。所述络合剂可以是各种能与镍发生络合反应的试剂,本发明优选所述络合剂为氨、乙二胺、丙二胺、甲酸、乙酸和乙酰丙酮中的一种或几种。所述沉淀剂可以是本领域常用的各种镍盐沉淀剂如碱、碳酸盐、草酸、草酸盐中的一种或几种。具体地可以是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、草酸、草酸钠、草酸钾、草酸铵中的一种或几种,本发明优选为草酸、草酸钠、草酸钾、草酸铵中的一种或几种。
所述镍盐、沉淀剂、络合剂的加入量优选为使沉淀剂与镍盐的摩尔比为它们之间化学计量比的0.95-1.25倍、络合剂与镍盐的摩尔比为0.1-5。例如,当所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾时,所述沉淀剂与镍盐的加入量使OH-与Ni2+的摩尔比为1.9-2.5;当所述沉淀剂为草酸和/或草酸盐时,所述镍盐、沉淀剂、络合剂的加入量使C2O42-与Ni2+的摩尔比为0.95-1.25。为了更好地控制镍粉前驱体的颗粒大小,优选在满足上述比例的前提下,体系中镍离子的浓度为0.1-3摩尔/升,更优选为0.5-1.5摩尔/升;表面活性剂的浓度优选为5-100克/升,更优选为15-80克/升。
本发明对所述混合接触的条件没有特别的限定,例如,混合接触的温度优选为40-100℃,更优选为50-85℃;混合接触的时间优选为0.5-10小时,更优选为2-5小时。
本发明对上述各种反应物料的加料方式和加料顺序没有特别的限制,可以是在搅拌条件下,将镍盐水溶液、沉淀剂水溶液、络合剂水溶液和表面活性剂水溶液分别连续注入到容器中;也可以在搅拌条件下将彼此之间不发生反应的各种物料进行预先混合,形成溶液后再与其它物料混合接触进行反应,例如,在络合剂和表面活性剂不发生反应的前提下,预先将络合剂和表面活性剂混合,然后再与镍盐和沉淀剂溶液混合接触;在镍盐不与络合剂和/或表面活性剂反应的前提下,可以先将镍盐与络合剂和/或表面活性剂混合,形成含有镍盐、络合剂和/或表面活性剂的混合溶液,然后再与沉淀剂、络合剂和/或表面活性剂混合接触进行反应;在沉淀剂不与络合剂和/或表面活性剂反应的前提下,也可以先将沉淀剂与络合剂和/或表面活性剂混合,形成含有沉淀剂、络合剂和/或表面活性剂的混合溶液,然后再与镍盐、络合剂和/或表面活性剂混合接触进行反应;在沉淀剂和镍盐均不与络合剂和/或表面活性剂反应的前提下,也可以先将络合剂和/或表面活性剂分成两部分,一部分预先与沉淀剂混合形成溶液,将另一部分与镍盐混合形成溶液,然后再将上述两种溶液混合接触进行反应。
本发明优选在镍盐、表面活性剂和络合剂以及沉淀剂与表面活性剂和络合剂不直接发生反应的前提下,所述反应物料混合接触的方式为将含有镍盐和表面活性剂与络合剂中的至少一种的水溶液A与含有沉淀剂和表面活性剂与络合剂中的至少另一种的水溶液B混合接触,水溶液A中镍盐的浓度为0.1-3摩尔/升,优选为0.5-1.5摩尔/升,络合剂的浓度为0-3摩尔/升,优选为0.5-1.5摩尔/升,表面活性剂的浓度为0-100克/升,优选为5-100克/升更优选为15-80克/升;水溶液B中沉淀剂的浓度为0.1-3摩尔/升,优选为0.5-1.5摩尔/升,表面活性剂的浓度为0-100克/升,优选为5-100克/升,更优选为15-80克/升,络合剂的浓度为0-3摩尔/升,优选为0.5-1.5摩尔/升,并且水溶液A和水溶液B中络合剂的总浓度为0.1-3摩尔/升,优选为0.5-1.5摩尔/升,表面活性剂的总浓度为5-100克/升,优选为15-80克/升。具体地说,例如,当镍盐、表面活性剂和络合剂之间均不直接发生反应,沉淀剂、表面活性剂和络合剂之间也均不直接发生反应时,先将镍盐与部分表面活性剂和部分络合剂混合制得水溶液A,将沉淀剂、其余的表面活性剂和其余的络合剂混合制得水溶液B,然后将水溶液A和水溶液B混合接触;当镍盐不与表面活性剂直接发生反应且沉淀剂不与络合剂直接发生反应时,先将镍盐与表面活性剂混合制得混合水溶液A,将沉淀剂与络合剂混合制得混合水溶液B,然后将水溶液A和水溶液B混合接触;当镍盐不与络合剂直接发生反应且沉淀剂不与表面活性剂直接发生反应时,先将镍盐与络合剂混合制得混合水溶液A,将沉淀剂与表面活性剂混合制得混合水溶液B,然后将水溶液A和水溶液B混合接触;当表面活性剂与络合剂之间不发生反应时,先将表面活性剂和络合剂混合,然后再与镍盐、沉淀剂一起混合接触。通过上述预混合方式,可以使加料程序简化且易于控制体系中各反应物料的比例,所得反应物颗粒细小、粒度分布均匀。为了更好地控制镍粉前驱体的颗粒大小和形貌,优选反应溶液中镍盐、络合剂、沉淀剂的浓度相等,更优选均为0.1-3摩尔/升,进一步优选为0.5-1.5摩尔/升。
其中,所述镍盐、沉淀剂、络合剂的加入量优选为使沉淀剂与镍盐的摩尔比为它们之间化学计量比的0.95-1.25倍、络合剂与镍盐的摩尔比为0.1-5,表面活性剂为镍盐、沉淀剂和络合剂总重量的0.5-20重量%。更优选镍盐水溶液、沉淀剂水溶液、络合剂水溶液和表面活性剂水溶液的加入速度使反应物料的混合接触时间(即在反应器中的保留时间)优选为0.5-10小时,更优选为2-5小时。所述反应器优选为能使沉淀产物自然溢流排出的反应器。对于采用上述注入式反应,可以通过控制反应物料的加入速度来控制混合接触的时间,对于常规的10-50升的上述反应装置,优选控制反应物料的注入速度分别在10-100毫升/分钟范围内。
按照本发明,所述制备球形镍粉前驱体的方法还包括将所得反应体系进行分离得到固体球形镍粉前驱体,由于本发明所得镍粉前驱体为球形颗粒状,因而采用常规的固液分离装置如漏斗即可很容易实现分离目的,不但降低对设备的要求,而且分离速度快,大大缩短了操作时间。
本发明提供的球形镍粉前驱体的制备方法优选还包括将所得固体镍粉前驱体进行洗涤、干燥的步骤。所述洗涤采用常规去离子水或蒸馏水洗涤2次即可,更优选情况下在用去离子洗涤之后再使用酒精洗涤1次。所述干燥优选在80-120℃下干燥1-2小时。采用常规的干燥设备如鼓风干燥箱即可。
本发明对所述由球形镍粉前驱体焙烧制备球形镍粉的方法没有特别的限制,为常规电池正极材料的焙烧方法即可,例如包括将球形镍粉前驱体放入马弗炉中进行焙烧,所述焙烧的温度优选为200-800℃,焙烧的时间优选为0.5-10小时。由于所述球形镍粉前驱体为采用本发明提供的方法制备的球形镍粉前驱体,因而所述焙烧可以在二氧化碳、氮气气氛下进行,而不需在氢气等还原气氛下进行,由此大大提高了生产安全性。
下面的实施例将对本发明作进一步的说明。各种沉淀剂均可用于实现本发明的目的,下面仅以草酸和/或草酸盐作为沉淀剂的情况来描述本发明,采用其它的沉淀剂制备球形镍粉前驱体及球形镍粉的方法与此相似,本领域技术人员通过阅读本发明,无需经过创造性劳动即可以实现。
实施例1本实施例用于说明本发明提供的球形镍粉前驱体及球形镍粉的制备方法。
配制含有3摩尔/升硫酸镍、15克/升苯磺酸钠的混合水溶液A,配制含有1摩尔/升草酸钠、15克/升苯磺酸钠水溶液的混合水溶液B,然后将上述水溶液A、水溶液B和1摩尔/升的乙二胺溶液用柱塞泵连续泵入到预先装好2升去离子水的体积为20升的搅拌式反应器中,泵入的速度分别是水溶液A为15毫升/分钟、水溶液B为45毫升/分钟、乙二胺溶液30毫升/分钟,使反应体系中C2O42-与Ni2+的摩尔比为1.0、络合剂与Ni2+的摩尔比为1.5,控制反应温度为60℃,连续搅拌反应约2.5小时后反应器中的固液混合物开始自然溢流,10小时后停止进液,继续搅拌沉化1小时,收集反应所得的固液混合物,进行固液分离,所得固体用去离子水洗涤,然后在100℃烘干,即得球形镍粉前驱体。该前驱体的SEM照片如图1所示。
将所得球形镍粉前驱体在550℃通入CO2气体的马弗炉中焙烧4小时,自然冷却后,得到球形镍粉。所得球形镍粉的SEM照片如图2所示。从图2可以看出,所得球形镍粉的粒度均匀,具有良好的球形度,粒度分析表明该产物的中值粒径D50为0.5微米。
实施例2本实施例用于说明本发明提供的球形镍粉前驱体及球形镍粉的制备方法。
配制含有1摩尔/升硝酸镍和10克/升十二烷基硫酸钠的混合水溶液A,配制含有1摩尔/升的草酸铵水溶液、2摩尔/升的氨水溶液、15克/升的十二烷基硫酸钠的混合水溶液B。将上述两种溶液以20毫升/分钟的相同速度用柱塞泵连续泵入到预先装好3升去离子水的体积为20升的搅拌式反应器中,反应体系中C2O42-与Ni2+的摩尔比为1.0、络合剂与Ni2+的摩尔比为2.0,控制反应温度为70℃,控制反应物料的加入速度使连续进料3小时后反应器中的固液混合物开始自然溢流,10小时后停止进液,继续搅拌沉化1小时,收集反应所得的固液混合物,进行固液分离,所得固体用去离子水洗涤,然后105℃烘干,即得球形镍粉前驱体。
将所得镍粉前驱体在450℃通入氮气气体的马弗炉中焙烧3小时,自然冷却后,得到球形镍粉。SEM分析表明,所得球形镍粉的粒度均匀,具有良好的球形度,粒度分析表明所得产品的中值粒径D50为1.0微米。
实施例3本实施例用于说明本发明提供的球形镍粉前驱体及球形镍粉的制备方法。
配制含有1.2摩尔/升硫酸镍和5克/升十六烷基三甲基溴化铵的混合水溶液A,配制含有1摩尔/升的草酸钠水溶液、1摩尔/升的乙二胺水溶液的混合水溶液B,然后将上述两种溶液用柱塞泵连续泵入到预先装好2升去离子水的体积为20升的搅拌式反应器中,泵入的速度使反应体系中C2O42-与Ni2+的摩尔比为1.2、络合剂与Ni2+的摩尔比为5、保留时间为2.5小时,控制反应温度为60℃,10小时后停止进液,继续搅拌沉化1小时,收集反应所得的固液混合物,进行固液分离,所得固体用去离子水洗涤,然后在80℃烘干,即得球形镍粉前驱体。
将所得球形镍粉前驱体在550℃通入氮气气体的电炉中焙烧4小时,自然冷却后,得到球形镍粉。SEM分析表明,所得球形镍粉的粒度均匀,具有良好的球形度,粒度分析表明该产物的中值粒径D50为1.0微米。
实施例4本实施例用于说明本发明提供的球形镍粉前驱体及球形镍粉的制备方法。
配制含有1.5摩尔/升氯化镍、15克/升十八烷基三甲基氯化铵和0.5摩尔/升的乙二胺的混合水溶液A,配制含有1摩尔/升草酸钠、45克/升苯磺酸钠和2.5摩尔/升的乙二胺的混合水溶液B,然后将上述水溶液A、水溶液B用柱塞泵连续泵入到预先装好2升去离子水的体积为20升的搅拌式反应器中,泵入的速度使反应体系中C2O42-与Ni2+的摩尔比为1.0、络合剂与Ni2+的摩尔比为2.8、保留时间为2.5小时,控制反应温度为60℃,10小时后停止进液,继续搅拌沉化1小时,收集反应所得的固液混合物,进行固液分离,所得固体用去离子水洗涤,然后在120℃烘干,即得球形镍粉前驱体。
将所得球形镍粉前驱体在700℃通入氮气气体的电炉中焙烧1小时,自然冷却后,得到球形镍粉。SEM分析表明,所得球形镍粉的粒度均匀,具有良好的球形度,粒度分析表明该产物的中值粒径D50为1.0微米。
实施例5按照实施例1的步骤制备球形镍粉前驱体及球形镍粉,不同的是,硫酸镍、苯磺酸钠、草酸钠分别以各自的水溶液形式与乙二胺水溶液同时注入反应器中进行反应。SEM分析表明,所得球形镍粉的粒度不如实施例1-4所得镍粉的粒度均匀,粒度分析表明该产物的中值粒径D50为2.0微米。
实施例6按照实施例1的步骤制备球形镍粉前驱体及球形镍粉,不同的是,所用表面活性剂为三乙酰胺油酸酯。SEM分析表明,所得球形镍粉的粒度均匀,具有良好的球形度,粒度分析表明该产物的中值粒径D50为1.8微米。
对比例1按CN 1600480A实施例2所述的方法制备镍粉前驱体及镍粉,所得镍粉前驱体和镍粉产物的SEM分别如图3和图4所示,粒度分析表明该镍粉产物的中值粒径D50为9.0微米。经过120分钟抽滤才得到50克镍粉前驱体。
球形镍粉的电化学性能分析分别以上述实施例1-6和对比例1制得的镍粉作为正极活性物质制作镍二次电池,然后对上述电池分别进行比容量测试和循环寿命测试,测定结果如表1所示。
表1

从上表1的结果可以看出,用本发明提供的方法制得的球形镍粉能够大大提高电池的比容量和循环寿命,尤其是采用十二烷基硫酸钠、苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵作为表面活性剂的效果明显优于其他表面活性剂。
权利要求
1.一种球形镍粉前驱体的制备方法,该方法包括将反应物料在搅拌条件下混合接触,所述反应物料含有镍盐、镍盐的沉淀剂和络合剂,其特征在于,所述反应物料还含有表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述表面活性剂的加入量为镍盐、沉淀剂和络合剂总重量的0.5-20重量%。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍中的一种或几种,所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、草酸、草酸钠、草酸钾、草酸铵中的一种或几种;所述络合剂为氨、乙二胺、乙酸、乙酰丙酮中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述镍盐、沉淀剂、络合剂的加入量使沉淀剂与镍盐的摩尔比为它们之间化学计量比的0.95-1.25倍、络合剂与镍盐的摩尔比为0.1-5。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述混合接触的温度为50-85℃,混合接触的时间为0.5-10小时。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述反应物料混合接触的方式为在搅拌条件下,将镍盐水溶液、沉淀剂水溶液、络合剂水溶液和表面活性剂水溶液分别连续注入到容器中,所述镍盐水溶液的浓度为0.1-3摩尔/升,沉淀剂水溶液的浓度为0.1-3摩尔/升,所述沉淀剂为草酸和/或草酸盐,络合剂水溶液的浓度为0.1-3摩尔/升,表面活性剂水溶液的浓度为5-100克/升。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述反应物料混合接触的方式为在搅拌条件下,将含有镍盐、表面活性剂和络合剂中的至少一种的水溶液A与含有沉淀剂、表面活性剂和络合剂中的至少一种的水溶液B分别连续注入到容器中,水溶液A中镍盐的浓度为0.1-3摩尔/升,络合剂的浓度为0-3摩尔/升,表面活性剂的浓度为0-100克/升;水溶液B中沉淀剂的浓度为0.1-3摩尔/升,表面活性剂的浓度为0-100克/升,络合剂的浓度为0-3摩尔/升,并且水溶液A和水溶液B中络合剂的总浓度为0.1-3摩尔/升,表面活性剂的总浓度为5-100克/升。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,所述沉淀剂为草酸和/或草酸盐,镍盐水溶液、沉淀剂水溶液、络合剂水溶液和表面活性剂水溶液的加入速度使沉淀剂与镍盐的摩尔比为它们之间化学计量比的0.95-1.25倍、络合剂与镍盐的摩尔比为0.1-5,表面活性剂为镍盐、沉淀剂和络合剂总重量的0.5-20重量%。
10.根据权利要求7或8所述的方法,其中,镍盐水溶液、沉淀剂水溶液、络合剂水溶液和表面活性剂水溶液的加入速度使反应物料的混合接触时间为0.5-10小时。
11.一种球形镍粉的制备方法,该方法包括制备球形镍粉前驱体,然后将前驱体进行焙烧,其中,所述球形镍粉前驱体的制备方法为权利要求1-8中任意一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述焙烧的温度为200-800℃,焙烧的时间为0.5-10小时。
全文摘要
本发明是关于一种球形镍粉前驱体的制备方法,该方法包括将反应物料在搅拌条件下混合接触,其中,所述反应物料还含有表面活性剂。本发明提供的方法操作简单,清洁无污染,可制得直径为0.1-2微米的球形镍粉,所得镍粉可广泛应用于化工催化、粉末冶金、电池、磁性材料等行业。
文档编号B22F9/16GK101077476SQ20061007840
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月24日 优先权日2006年5月24日
发明者荣强 申请人:比亚迪股份有限公司
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