专利名称：一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方法
技术领域：
本发明涉及一种从金属盐溶液直接制取无水金属盐的方法，特别是，采用喷雾干燥设备瞬间将氯化钴溶液干燥成无水氯化钴粉末的方法。喷雾干燥制粉广泛用于陶瓷、医药、以及有色冶金(如氯化镁制粉、氧化钴的生产)等行业。
背景技术：
氯化钴粉末的常规制备方法是氯化钴溶液经浓缩结晶为含六个水的氯化钴晶体，再对晶体氯化钴烘干脱水成无水氯化钴粉末。该制备方法的缺点是工艺流程长、氯化钴蒸发结晶与晶体烘干脱水过程耗时长、能耗大、过程产品易污染，烘干后的无水氯化钴结成硬块，难以过筛。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方法，其操作简便，产量大，工艺流程简单，既可提高产品收率，又可降低生产成本。为此，本发明提供了一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气，以螺旋状态进入喷雾干燥室，该干燥室的进风温度控制在230480°C，而出风温度控制在130-200°C;同时，将钴浓度为80_130g/L的氯化钴溶液，泵入位于喷雾干燥室顶部的离心雾化器，使氯化钴溶液喷成雾状液滴，与所述热空气通过热风分配器相接触，使得氯化钴溶液中的水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水氯化钴粉末；所述喷雾干燥设备配备辅助收尘系统收集产品，所述的旋风分离器、收尘辅助系统由可耐腐蚀的材质定制，喷雾干燥制得无水氯化钴粉末后，利用耐腐蚀材质的旋风分离器、收尘系统收集无水氯化钴粉末。优选地，所述热空气从喷雾干燥室顶部的热风分配器进入所述喷雾干燥室。优选地，收尘系统温度是100-110°C。优选地，浓度高易结晶堵塞管道，浓度低生产成本高，本发明的氯化钴溶液浓度控制范围是80_130g/L。优选地，氯化钴流量大小可控制，供料泵频率是9-20HZ，雾化器转动频率为 35-50Hz。优选地，所述可耐腐蚀的收尘装置材质是耐高温塑板。优选地，喷雾干燥室内衬柱石、刚玉雾化盘、进料钛管防腐蚀。根据本发明，控制喷雾干燥机的干燥室的进风、出风温度、收尘系统温度、以及氯化钴溶液的流量；将氯化钴溶液泵入喷雾干燥机高速运转的雾化器，喷成极小的雾状液滴与热空气并流接触，水份迅速蒸发，氯化钴溶液瞬间干燥成无水氯化钴粉末产品，所得产品近似球状颗粒，粒度均勻，且无需筛分。因此，本方法操作简便，产量大，工艺流程简单。
图1是从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的生产流程图。图2是从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末喷雾干燥设备示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施方案对本发明的进行说明如图1和2所示，从氯化钴溶液直接制取氯化钴粉末的设备包括喷雾主体设备及其附属设备，其中，附图标记10表示氯化钴溶液加入通道，附图标记20表示热风提供通道； 附图标记30表示雾化器；附图标记40表示喷雾干燥室；附图标记50表示旋风分离器；附图标记60表示高温塑板收尘器。空气通过加热器转换为热空气，进入喷雾干燥室顶部的热风分配器，进入干燥室内，控制干燥室的进风温度为230--280°C，出风温度为130-20(TC，热空气呈螺旋状态运动，同时，将钴浓度为80-130g/L的氯化钴溶液，泵入喷雾干燥室顶的高速离心雾化器，其转速频率为35-50HZ。喷成极小的雾状液滴与热空气并流接触，水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水氯化钴产品。实验一开启喷雾干燥机设备，调节加热系统的进、出风温度、雾化器转速等参数达到以下要求，将泵入的水切换成氯化钴溶液进行喷雾干燥正常生产。工艺参数如下1、氯化钴溶液的钴浓度82. 34g/L2、雾化器转速频率50Hz3、供料泵频率12Hz4、喷雾干燥室进风温度230°C —238°C ；出风温度130°C —150°C通过旋风分离器以及收尘系统排料阀排出紫兰色无水氯化钴粉末。检测产品Co 含量45. 02%实验二 开启喷雾干燥机设备，调节加热系统的进、出风温度、雾化器转速等参数达到以下要求，将泵入的水切换成氯化钴溶液进行喷雾干燥正常生产。工艺参数如下1、氯化钴溶液钴浓度82. 34g/L2、雾化器转速频率50Hz3、供料泵频率10Hz4、喷雾干燥室进风温度232°C —238°C ；出风温度165°C —172°C通过旋风分离器以及收尘系统排料阀排出紫兰色无水氯化钴粉末。检测产品Co 含量45. 26%实验三开启喷雾干燥机设备，调节加热系统的进、出风温度、雾化器转速等参数达到以下要求，将泵入的水切换成氯化钴溶液进行喷雾干燥正常生产。工艺参数如下1、氯化钴溶液的钴浓度110g/L
2、雾化器转速频率50Hz3、供料泵频率10Hz4、喷雾干燥室进风温度251 °C —260°C ；出风温度172°C —186°C通过旋风分离器以及收尘系统排料阀排出紫兰色无水氯化钴粉末。检测产品Co 含量45. 69%根据本发明，提供了一种将氯化钴溶液直接转化成无水氯化钴粉末的方法，其特征在于将一定浓度的氯化钴溶液，在进风温度230°C _280°C，出风温度130-200°C，利用可耐腐蚀的特殊材质(干燥室内衬柱石、刚玉雾化盘、进料钛管)的喷雾干燥设备，通过雾化器转速、供料泵频率等参数条件下，瞬间制得无水氯化钴粉末；利用可耐腐蚀特殊材质收尘装置(耐高温塑板收尘)来收集产品，减少刚制得的无水氯化钴的吸水与腐蚀。根据本发明，提供了一种无水氯化钴粉末的工业生产方法，控制喷雾干燥机干燥室进风、出风温度、收尘系统温度以及氯化钴溶液流量。将氯化钴溶液泵入喷雾干燥机高速运转的雾化器，喷成极小的雾状液滴与热空气并流接触，水份迅速蒸发，氯化钴溶液瞬间干燥成无水氯化钴粉末产品，所得产品近似球状颗粒，粒度均勻，且无需筛分。本方法操作简便，产量大，工艺流程简单。本领域的技术人员可以理解，除了氯化钴，本发明还可应用于其他的金属盐。因此，本发明可以进一步概括为一种从金属盐溶液直接制取无水金属盐的方法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气，以螺旋状态进入喷雾干燥室；同时，将金属盐溶液泵入位于喷雾干燥室顶部的离心雾化器，使金属盐溶液喷成雾状液滴，与所述热空气并流接触，使得金属盐溶液中的水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水金属盐粉末。由于供料泵频率与出风温度相关，雾化器频率与雾化器转速与形成的物料雾滴大小相关，喷雾设备除雾化器外还有其它进料方式，使物料进料状态达到雾化状，因此，本发明可有其他变型。
权利要求
1.一种将氯化钴溶液直接转化成无水氯化钴粉末的方法，其特征在于将一定浓度的氯化钴溶液，在进风温度在230-280°C，出风温度130-200°c利用可耐腐蚀的特殊材质(干燥室内衬柱石、刚玉雾化盘、进料钛管)的喷雾干燥设备，通过雾化器转速、供料泵频率等参数条件下，瞬间制得无水氯化钴粉末；利用可耐腐蚀特殊材质(耐高温塑板收尘)收尘系统来收集产品，减少刚制得的无水氯化钴的吸水与腐蚀。
2.一种从金属盐溶液直接制取无水金属盐粉末的方法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气，以螺旋状态进入喷雾干燥室；同时，将金属盐溶液泵入位于喷雾干燥室顶部的离心雾化器，使金属盐溶液喷成雾状液滴，与所述热空气并流接触，使得金属盐溶液中的水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水金属盐粉末。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属盐为氯化钴。
4.一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气，以螺旋状态进入喷雾干燥室，该干燥室的进风温度控制在230-280°C，出风温度控制在130-200°C ；同时，将钴浓度为80-130g/L的氯化钴溶液，泵入位于喷雾干燥室顶部的离心雾化器， 使氯化钴溶液喷成雾状液滴，与所述热空气并流接触，使得氯化钴溶液中的水份迅速蒸发， 瞬间干燥成无水氯化钴粉末，所述喷雾干燥设备配备辅助收尘系统收集产品，所述旋风分离器、收尘辅助系统由可耐腐蚀的材质定制，喷雾干燥制得无水氯化钴粉末后，利用耐腐蚀材质的收尘系统收集无水氯化钴粉末。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热空气通过喷雾干燥室顶部的热风分配器进入所述喷雾干燥室。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，收尘系统温度是100-110°C。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氯化钴溶液浓度是80-130g/L。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，供料泵频率是9-20HZ，雾化器转动频率为 35-50Hz。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可耐腐蚀的材质是耐高温塑板。
10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，喷雾干燥室内衬柱石、刚玉雾化盘、进料钛
全文摘要
一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气，以螺旋状态进入喷雾干燥室，该干燥室旋风器的进风温度控制在230-280℃，出风温度控制在130-200℃；同时，将钴浓度为80-130g/L的氯化钴溶液，泵入位于喷雾干燥室顶部的离心雾化器，使氯化钴溶液喷成雾状液滴，与热空气并流接触，使得氯化钴溶液中的水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水氯化钴粉末，喷雾干燥设备配备辅助收尘系统收集产品，喷雾干燥室、旋风分离器、收尘辅助系统由可耐腐蚀的材质定制，喷雾干燥制得无水氯化钴粉末后，利用耐腐蚀材质的收尘系统收集无水氯化钴粉末。本发明操作简便，产量大，工艺流程简单，既可提高产品收率，又可降低生产成本。
文档编号B01D1/18GK102357308SQ201110319000
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者刘国燕, 月光智, 李赣伟, 李雄, 罗战荣, 苏捷, 谢万程, 谢致平, 郭声琪 申请人:江西稀有稀土金属钨业集团有限公司