一种片状颗粒钴粉及其制备方法与流程

本发明涉及一种片状颗粒钴粉及其制备方法。

背景技术：

片状颗粒钴粉主要用于导电橡胶，导电橡胶内填充的导电颗粒主要有银、铜、钴等导电良好的金属颗粒。钴具有良好的导电性，片状颗粒的钴粉流动性好，可降低操作过程中的粉尘浓度，改善导电橡胶生产环境，同时具有较高的空隙度和相对滑动摩擦因数，优越的扩展和延展性，与橡胶混合时，表现出良好的可混性，有利于提高导电橡胶的综合性能，同时降低了导电橡胶的生产成本。

现有的片状颗粒钴粉一般通过电解法制得，该方法成本高且不环保，由此制得的片状颗粒钴粉尺寸难以控制，对导电橡胶的导电性能的发挥不利。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种片状颗粒钴粉及其制备方法，它的颗粒形状是片状，粒度分布更均匀。

本发明的技术方案为：一种片状颗粒钴粉的制备方法，将钴盐加热分解成氧化钴的步骤，所述钴盐通过加热能够分解成理论上只含氧化钴的固体粉末，其余为气体物质；将上述得到的氧化钴颗粒压扁的步骤；以及将压扁的氧化钴还原成片状颗粒的钴粉的步骤。

在本发明一个具体实施方式中，所述钴盐包括碳酸钴和或草酸钴。

在本发明一个具体实施方式中，加热分解温度为270～350℃，热分解时间为1～2h。

在本发明一个具体实施方式中，将氧化钴颗粒压扁后冷却过筛。

在本发明一个具体实施方式中，所述还原温度300～450℃。

在本发明一个具体实施方式中，还原气氛为10～20m³/h的氢气。

在本发明一个具体实施方式中，还原时间为1.5～3.5小时。

本发明提供的所述方法制备的片状颗粒钴粉，平均粒度在0.4～2.0μm，马尔文粒度分布1～11μm占90％以上。

本发明得到的片状颗粒钴粉的特点是：(1)、这种片状颗粒钴粉的晶型晶貌为片状；(2)、片状颗粒钴粉平均粒度可控制在0.4～2.0μm，(3)、其马尔文粒度分布曲线为单峰，1～11μm占90％以上。

由于粒度分布更均匀，本方法生产的片状颗粒钴粉可以提高导电橡胶的导电性能，使橡胶和钴分散更加均匀，同时可以减少混合时间，提高生产效率，降低生产成本。

本发明工艺过程简单，容易控制，制造成本低廉，对环境影响小。

附图说明

图1是本发明实施例1得到的片状颗粒钴粉的典型电镜照片；

图2是实施例1得到的片状颗粒钴粉马尔文激光粒度分析；

图3是实施例2得到的片状颗粒钴粉马尔文激光粒度分析；

图4是实施例3得到的片状颗粒钴粉马尔文激光粒度分析；

图5是实施例4得到的片状颗粒钴粉马尔文激光粒度分析。

具体实施方式

本发明所述扁平处理，可以采用现有的扁平装置处理，该装置一般包括一个主动辊和一个从动辊，采用辊压的方式将经过两辊之间的氧化钴颗粒压扁。

在本发明一个具体实施方式中包括下述的步骤：

1)碳酸钴或草酸钴原料在270～350℃炉温下连续热分解1～2h得到氧化钴；

2)将氧化钴经扁平装置扁平后迅速冷却后过筛；

3)将过筛后的氧化钴装入还原舟皿内，连续推入两管还原炉内，在300～450℃的还原温度、10～20m³/h的氢气流量下还原1.5～3.5小时制备出片状钴粉。

以下通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1

在舟皿内加1kg碳酸钴粉末，在280℃下分解1小时，经扁平处理、迅速冷却、过筛后在还原舟皿内装入1kg分解后的氧化钴，在320℃下还原3小时，在氢气流量为15m³/h还原气氛的两管内还原，可制备平均粒度为0.4～0.6μm的纳米片状颗粒钴粉。见附图1，其粒度分布见图2，为单峰，1～11μm占90％以上。

实施例2

在舟皿内加3kg碳酸钴粉末，在320℃下分解1.5小时，经扁平处理、迅速冷却、过筛后在还原舟皿内装入2kg分解后的氧化钴在380℃下还原3.5小时，在氢气流量为10m³/h还原气氛的两管内还原，可制备平均粒度为0.6～1.5μm的片状颗粒钴粉。其粒度分布见图3，为单峰，1～11μm占90％以上。

实施例3

在舟皿内加2kg草酸钴粉末，在300℃下分解1.5小时，经扁平处理、冷却、过筛后在还原舟皿内装入1.5kg分解后的氧化钴在400℃下还原2.5小时，在氢气流量为10m³/h还原气氛的两管内还原，可制备平均粒度为1.0～1.5μm的纳米片状颗粒钴粉。其粒度分布见图4，为单峰，1～11μm占90％以上。

实施例4

在舟皿内加3kg草酸钴粉末，在350℃下分解1.5小时，经扁平处理、冷却、过筛后在还原舟皿内装入2kg分解后的氧化钴在450℃下还原3小时，在氢气流量为10m³/h还原气氛的两管内还原，可制备平均粒度为1.5～2.0μm的片状颗粒钴粉。其粒度分布见图5，为单峰，1～11μm占90％以上。