一种氧化亚镍粉体材料的制备方法与流程

文档序号:15758994发布日期:2018-10-26 19:03阅读:1494来源:国知局

本发明属于材料制备技术领域,具体涉及一种氧化亚镍粉体材料的制备方法。



背景技术:

氧化亚镍是一种常见的无机化合物,是二价镍的氧化物,化学式为nio,呈绿色粉末,应用广泛。在工业上主要用作催化剂、镍锌铁氧体、电子元件材料和蓄电池材料,也用于制取高纯镍(>99.98%),也是制造镍盐、镍催化剂和二次电池的材料。另外,氧化亚镍是玻璃及陶瓷工业上用作色料的原料,在陶瓷工业中用作瓷釉的密着剂和着色剂,在玻璃工业中用于茶色玻璃和显像管玻壳的着色剂。氧化亚镍生产方法比较多,有煅烧碳酸镍、碱式碳酸镍及氢氧化镍而得;也有采用高温喷雾热解法将氯化镍溶液通过高温热裂解制得氧化亚镍,该法制得的氧化亚镍为不规则形状,流动性差,使用时不易与其它原料混合均匀,同时生产过程中产生三氧化二镍杂质,影响产品质量。也有用模板法制得氧化亚镍的方法,但是模板法制备氧化亚镍存在模板剂的用量大,且往往会给后期的洗剂除杂和煅烧增加难度,同时也增加了生产成本。

煅烧法生产氧化亚镍方式比较多,有采用外加热式煅烧炉及回转管式炉生产,但是采用这种生产方式存在生产效率低,产品质量低。目前来看,关于采用连续干燥和煅烧高温分解生产氧化亚镍的方法文献及资料较多,但是只停留在煅烧后回收氧化亚镍,并未对回收到的氧化亚镍进行净化处理,以提升产品质量。因而所生产的氧化亚镍粉末中含有一些可溶于水的盐类及一些金属离子,导致产品质量低,因而将影响下游产品的质量,且对氧化亚镍市场销售造成一定的影响。

目前,国内采用煅烧技术生产氧化亚镍时,对煅烧后的氧化亚镍进行分离后,直接进行回收,并没有进行后续的净化处理,导致氧化亚镍中杂质含量高,产品质量低等不足。且在生产过程中,镍的回收率较低。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题,提供一种能降低氧化亚镍中的杂质元素含量,提高产品质量和金属回收率的氧化亚镍粉体材料的制备方法。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种氧化亚镍粉体材料的制备方法,该方法包括以下步骤:

a、将膏状碳酸镍或者粉状碳酸镍经过旋转闪蒸干燥机进行脱水并干燥;

b、干燥后的粉状碳酸镍物料经过旋风分离器进行固气分离,对固体碳酸镍进行收集,分离得到的尾气回收处理;

c、固气分离后收集得到的碳酸镍进入煅烧炉并在高温下煅烧分解生成氧化亚镍和二氧化碳,形成热气流;

d、煅烧炉流出的热气流经过换热器降温至450-480℃,然后进入旋风分离器分离回收氧化亚镍,烟尘进入步骤a中的旋转闪蒸干燥机循环利用;

e、将氧化亚镍与水按照质量比为1:30-1:40的比例放入水洗釜中,利用导热油将其加热至温度达到90-95℃后进行水洗,同时进行搅拌,水洗搅拌时间为50-60min;

f、对水洗后的氧化亚镍浆液用泵送入压滤机进行压滤,压滤后的滤饼放入旋转闪蒸干燥机进行干燥,干燥后经过旋风分离器进行固气分离,对烟尘进行除尘收集,对固体氧化亚镍进行收集;

g、对收集的固体氧化亚镍取样化验分析,对合格的氧化亚镍粉体材料进行包装。

进一步地,所述步骤b中干燥后的粉状碳酸镍物料经过两级旋风分离器进行固气分离。

进一步地,所述步骤c中煅烧炉为旋流动态燃烧炉。

进一步地,所述步骤c中煅烧温度为1405-1420℃。

进一步地,所述步骤d中煅烧炉流出的热气流经过两级换热器降温至450-480℃。

进一步地,所述步骤f中压滤机压力为0.3-0.6mpa。

本发明相对现有技术具有以下有益效果:本发明氧化亚镍粉体材料的制备方法旨在减少氧化亚镍中的杂质元素含量,同时提高产品质量和金属回收率,采用旋转闪蒸干燥机对碳酸镍进行脱水干燥,然后经过旋风分离器进行固气分离,分离后固体碳酸镍进入煅烧炉煅烧,碳酸镍在煅烧时达到高温后瞬间分解生成氧化亚镍和二氧化碳,煅烧后形成的热气流进入换热器冷却,然后进入旋风分离器回收氧化亚镍固体,对收集的氧化亚镍进行洗涤、压滤、分离回收等净化处理,充分溶解掉一些可溶性碳酸盐及一些金属离子,洗涤效果好,大大减少了氧化亚镍中的杂质元素含量,经取样化验分析,成分满足行标ys/t277-2016要求,有效提高了产品质量和金属镍的回收率,进而大大提高了产品的市场竞争力,使生产企业盈利和经济效益达到最大化。另外,本发明的制备方法对制备过程中产生的尾气进行回收处理或循环利用,无废固、废液、废气排放,不会对环境产生污染。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

a、将2.4吨膏状碳酸镍不断加入旋转闪蒸干燥机中经过高速搅拌进行脱水并干燥,碳酸镍在热风和机械力的作用下,热风和碳酸镍物料形成双旋流颗粒状流态化运动,瞬间完成热质交换,变成流动性好的粉状碳酸镍物料;

b、干燥后的粉状碳酸镍物料通过管路输送到两级旋风分离器进行固气分离,一级分离率达到85%,二级分离率达到15%*85%,对固体碳酸镍进行收集,分离得到的尾气回收处理;

c、固气分离后收集得到的固体碳酸镍进入旋流动态燃烧炉,由自动燃烧机在柴油和空气的作用下产生高温火焰,使煅烧炉燃烧室的温度达到1405℃,碳酸镍在高温下瞬间分解生成氧化亚镍和二氧化碳,形成热气流;

d、煅烧炉流出的热气流经过两级换热器降温至450℃,然后进入旋风分离器分离回收到0.7475吨氧化亚镍,烟尘进入步骤a中的旋转闪蒸干燥机循环利用;

e、将0.7475吨氧化亚镍与水放入水洗釜中,氧化亚镍与水的质量比为1:35,利用导热油将其加热至温度达到90℃后进行水洗,同时进行搅拌,水洗搅拌时间为60min,使各种杂质元素及离子充分溶解;

f、对水洗后的氧化亚镍浆液用泵送入压滤机进行压滤,压滤机压力为0.3mpa,压滤后的滤饼放入旋转闪蒸干燥机进行干燥,干燥后经过旋风分离器进行固气分离,对烟尘进行除尘收集,对固体氧化亚镍进行收集得到0.74吨氧化亚镍;

g、对收集的固体氧化亚镍取样化验分析,成分符合氧化亚镍ys/t277-2016行标要求,氧化亚镍送入成品包装机进行包装。

实施例2

a、将2吨粉状碳酸镍不断加入旋转闪蒸干燥机中经过高速搅拌进行脱水并干燥,碳酸镍在热风和机械力的作用下,热风和碳酸镍物料形成双旋流颗粒状流态化运动,瞬间完成热质交换,变成流动性好的粉状碳酸镍物料;

b、干燥后的粉状碳酸镍物料通过管路输送到两级旋风分离器进行固气分离,一级分离率达到85%,二级分离率达到15%*85%,对固体碳酸镍进行收集,分离得到的尾气回收处理;

c、固气分离后收集得到的固体碳酸镍进入旋流动态燃烧炉,由自动燃烧机在柴油和空气的作用下产生高温火焰,使煅烧炉燃烧室的温度达到1410℃,碳酸镍在高温下瞬间分解生成氧化亚镍和二氧化碳,形成热气流;

d、煅烧炉流出的热气流经过两级换热器降温至465℃,然后进入旋风分离器分离回收到0.7226吨氧化亚镍,烟尘进入步骤a中的旋转闪蒸干燥机循环利用;

e、将0.7226吨氧化亚镍与水放入水洗釜中,氧化亚镍与水的质量比为1:30,利用导热油将其加热至温度达到95℃后进行水洗,同时进行搅拌,水洗搅拌时间为55min,使各种杂质元素及离子充分溶解;

f、对水洗后的氧化亚镍浆液用泵送入压滤机进行压滤,压滤机压力为0.4mpa,压滤后的滤饼放入旋转闪蒸干燥机进行干燥,干燥后经过旋风分离器进行固气分离,对烟尘进行除尘收集,对固体氧化亚镍进行收集得到0.71吨氧化亚镍;

g、对收集的固体氧化亚镍取样化验分析,成分符合氧化亚镍ys/t277-2016行标要求,氧化亚镍送入成品包装机进行包装。

实施例3

a、将1.8吨膏状碳酸镍不断加入旋转闪蒸干燥机中经过高速搅拌进行脱水并干燥,碳酸镍在热风和机械力的作用下,热风和碳酸镍物料形成双旋流颗粒状流态化运动,瞬间完成热质交换,变成流动性好的粉状碳酸镍物料;

b、干燥后的粉状碳酸镍物料通过管路输送到两级旋风分离器进行固气分离,一级分离率达到85%,二级分离率达到15%*85%,对固体碳酸镍进行收集,分离得到的尾气回收处理;

c、固气分离后收集得到的固体碳酸镍进入旋流动态燃烧炉,由自动燃烧机在柴油和空气的作用下产生高温火焰,使煅烧炉燃烧室的温度达到1420℃,碳酸镍在高温下瞬间分解生成氧化亚镍和二氧化碳,形成热气流;

d、煅烧炉流出的热气流经过两级换热器降温至480℃,然后进入旋风分离器分离回收到0.6728吨氧化亚镍,烟尘进入步骤a中的旋转闪蒸干燥机循环利用;

e、将0.6728吨氧化亚镍与水放入水洗釜中,氧化亚镍与水的质量比为1:40,利用导热油将其加热至温度达到92℃后进行水洗,同时进行搅拌,水洗搅拌时间为50min,使各种杂质元素及离子充分溶解;

f、对水洗后的氧化亚镍浆液用泵送入压滤机进行压滤,压滤机压力为0.6mpa,压滤后的滤饼放入旋转闪蒸干燥机进行干燥,干燥后经过旋风分离器进行固气分离,对烟尘进行除尘收集,对固体氧化亚镍进行收集得到0.554吨氧化亚镍;

g、对收集的固体氧化亚镍取样化验分析,成分符合氧化亚镍ys/t277-2016行标要求,氧化亚镍送入成品包装机进行包装。

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