BR112020024499A2

BR112020024499A2 - métodos para a produção de pós de metal finos a partir de compostos de metal

Info

Publication number: BR112020024499A2
Application number: BR112020024499-6A
Authority: BR
Inventors: Henry W. Kasaini
Original assignee: Hela Novel Metals Llc
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2021-03-02
Also published as: EP3802893A1; AU2019278903A1; ZA202007639B; KR20210012013A; US20200047256A1; CA3101795C; JP7384904B2; AU2024203180A1; EP3802893A4; US11607734B2; CL2020003109A1; JP2021525833A; CA3101795A1; WO2019232276A1

Abstract

MÉTODOS PARA A PRODUÇÃO DE PÓS DE METAL FINOS A PARTIR DE COMPOSTOS DE METAL. Trata-se de métodos para a fabricação de pós de metal finos a partir de compostos de carboxilato de metal tais como compostos de oxalato de metal. O método inclui decompor partículas do composto de oxalato de metal por aquecimento a uma temperatura de decomposição na presença de um gás hidrogênio diluído para decompor o composto de oxalato de metal e formar um pó de metal fino por aquecimento a uma temperatura de refino mais alta para remover contaminantes do metal pó. O método pode incluir a conversão de um composto de metal não oxalato em um oxalato de metal hidratado e a desidratação do oxalato de metal hidratado antes da decomposição para o metal. O método é aplicável à produção de uma ampla variedade de metais e é particularmente aplicável à produção de metais de terras raras de alta pureza e tamanho de partícula fina.

Description

“MÉTODOS PARA A PRODUÇÃO DE PÓS DE METAL FINOS A PARTIR DE COMPOSTOS DE METAL” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade nos termos do título 35, parágrafo 119(f) do código dos Estados Unidos da América do Pedido de Patente Provisório dos no U.S. 62/678.247 depositado em 30 de maio de 2018, o qual é incorporado em sua totalidade ao presente documento a título de referência.

CAMPO

[0002] Esta revelação refere-se ao campo de metalurgia do pó e, em particular, à produção de pós de metal fino a partir de compostos de metal.

ANTECEDENTES

[0003] Pós de metal são utilizados para fabricar uma ampla variedade de produtos. Para muitos produtos, os pós de metal devem ter um tamanho de partícula fina (por exemplo, 100 µm ou menos) e devem ter uma pureza alta, por exemplo, incluindo poucos contaminantes. Na maioria dos casos, os metais elementares não ocorrem naturalmente em grandes quantidades e os pós de metal devem ser produzidos a partir de compostos que contêm os metais.

[0004] No entanto, a maioria dos processos industriais para reduzir compostos de metal a pós de metal exige altos custos de capital e/ou custos operacionais. Por exemplo, um método para a redução de compostos de terras raras (por exemplo, óxidos de terras raras, cloretos de terras raras) para metais de terras raras envolve dispersar o composto de terras raras em um banho de sal fundido, por exemplo, um banho de sal de cloreto fundido, contendo um metal de redução e separar o metal de terras raras do banho após o composto de terras raras ter sido reduzido. Outros métodos comercializados envolvem a lixiviação (dissolução) do composto de metal em um ácido inorgânico seguida por extração com solvente para purificar a solução de sal de metal. A solução de sal de metal é, em seguida, submetida a eletrólise para formar um metal a granel, que é, em seguida, fundido e atomizado para formar o pó de metal.

SUMÁRIO

[0005] Existe a necessidade de um método rápido e menos dispendioso para a produção de pós de metal finos de alta pureza a partir de compostos de metal.

Especificamente, existe a necessidade de um método que tenha custos de capital relativamente baixos para equipamentos especializados e que consuma quantidades relativamente baixas de reagentes e energia (por exemplo, eletricidade).

[0006] Em uma modalidade da presente revelação, é revelado um método para a produção de pó de metal fino a partir de partículas de compostos de metal. Amplamente caracterizado, o método inclui as etapas de aquecer partículas de composto de oxalato de metal anidro a uma temperatura de decomposição e manter as partículas de composto de oxalato de metal anidro sob um gás de decomposição, em que o gás de decomposição e a temperatura de decomposição são suficientes para decompor as partículas de composto de oxalato de metal anidro e formar um subproduto de oxalato gasoso; O subproduto de oxalato gasoso é separado das partículas de composto de oxalato de metal anidro conforme o subproduto de oxalato gasoso é formado, de modo que são formadas partículas de produto de metal intermediário. As partículas de produto de metal intermediário são, em seguida, aquecidas a uma temperatura de refino que é maior do que a temperatura de decomposição e são mantidas na temperatura de refino e sob uma composição de gás de refino para reduzir a concentração de contaminantes nas partículas de produto de metal intermediário e formar o pó de metal fino.

[0007] O método supramencionado pode ser sujeito a refinamentos, caracterizações e/ou etapas adicionais, que podem ser implantadas isoladamente ou em qualquer combinação. Tais refinamentos, caracterizações e/ou etapas adicionais ficarão evidentes a partir da descrição que se segue.

[0008] Em um refinamento, o método inclui a etapa de desidratar partículas de composto de oxalato de metal hidratado para remover a água de hidratação do mesmo e formar as partículas de composto de oxalato de metal anidro e vapor de água. A etapa de desidratação pode incluir aquecer as partículas do composto de oxalato de metal hidratado e, em um aspecto, inclui aquecer as partículas do composto de oxalato de metal hidratado a uma temperatura de pelo menos cerca de 240 °C. Em outro aspecto, a etapa de aquecimento é realizada a uma temperatura não superior a cerca de 340 °C. Em outro aspecto, o vapor de água é separado das partículas de composto de oxalato de metal hidratado durante a etapa de desidratar as partículas de composto de oxalato de metal hidratado.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] A Figura 1 ilustra um fluxograma esquemático de um método para a produção de um pó de metal fino de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0010] As Figuras 2A e 2B ilustram fotomicrografias SEM de um pó de metal disponível comercialmente e um pó de metal fino produzido de acordo com a presente revelação.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0011] A presente revelação é direcionada a métodos para a produção de pós de metal finos a partir de compostos de metal, particularmente de compostos de carboxilato de metal, por exemplo, de compostos de metal que compreendem o metal, carbono, oxigênio e possivelmente hidrogênio. O método é aplicável à produção de uma ampla gama de pós de metais finos e é particularmente útil para a produção de pós finos de metais de terras raras, por exemplo, escândio, ítrio, lantânio, cério, praseodímio, neodímio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio e lutécio. O método também pode ser útil para a produção de outros metais incluindo, porém, sem limitação, cobre, ferro, níquel, cobalto, lítio, platina e paládio. O método também é útil para a produção de pós de metal misturados, que podem ser prontamente fabricados em ligas metálicas.

[0012] Amplamente caracterizado, o método inclui o aquecimento de partículas de compostos de metal sob um gás de decomposição (por exemplo, em uma atmosfera de gás de decomposição) que é substancialmente livre de vapor de água e oxigênio para decompor as partículas de compostos de metal no metal correspondente. O gás de decomposição pode incluir hidrogênio (H2) e/ou amônia (NH4) e nitrogênio (N2).

O pó de metal fino pode ser de tamanho de partícula muito fino e de alta pureza. O método é rápido e econômico em comparação com métodos conhecidos para a produção de pós de metal finos de alta pureza a partir de compostos de metal.

[0013] Consequentemente, uma modalidade da presente revelação é direcionada a um método para a produção de um pó de metal fino, por exemplo, um lote de pó que, predominantemente, compreende pó de metal elementar de fluxo livre, a partir de um composto de metal, por exemplo, a partir de partículas de composto de metal. As partículas de compostos de metal podem compreender um composto de carboxilato de metal, por exemplo, um oxalato de metal da forma Me2C2O4, MeC2O4, Me2(C2O4)3, etc. em que Me é o metal.

Embora a descrição que se segue se refira especificamente à formação de pós de metal finos a partir de partículas de compostos de oxalato de metal, é contemplado que os métodos descritos no presente documento também possam ser implantados com o uso de outros compostos de carboxilato de metal.

[0014] As partículas de compostos de oxalato de metal que são decompostas no pó de metal fino compreendem um composto de oxalato de metal anidro, isto é, o composto de oxalato de metal compreende pouca ou nenhuma água de hidratação (isto é, água de cristalização). Em uma modalidade, o composto de oxalato de metal anidro é decomposto aquecendo-se as partículas de composto de oxalato de metal anidro a uma primeira temperatura (por exemplo, uma temperatura de decomposição) e mantendo-se as partículas de composto de oxalato de metal anidro sob uma composição de gás (por exemplo, um gás de decomposição), onde o gás de decomposição e a temperatura de decomposição são suficientes para decompor o composto de oxalato de metal anidro e formar partículas de produto de metal intermediário e um subproduto de oxalato gasoso. Enquanto o composto de oxalato de metal anidro em partículas está sendo aquecido e se decompondo, o subproduto de oxalato gasoso liberado pode ser separado das partículas de produto de metal intermediário. O produto de metal em partículas intermediário que, predominantemente, inclui partículas de metal, é, em seguida, aquecido sob uma segunda composição de gás de redução (por exemplo, uma composição de gás de refino) a uma segunda temperatura (por exemplo, uma temperatura de refino) que é maior do que a temperatura de decomposição para reduzir a concentração de contaminantes e formar o pó de metal fino com uma pureza elevada.

[0015] Assim, o método resulta na formação de um pó de metal fino a partir de partículas de compostos de oxalato de metal. O composto de oxalato de metal pode ser um composto de oxalato de metal anidro, isto é, um composto de oxalato de metal que não inclui substancialmente água de hidratação (isto é, água de cristalização). Nesse caso, as partículas de composto de oxalato de metal anidro podem ser aquecidas diretamente sob um gás de decomposição para decompor o composto de oxalato de metal e formar o subproduto de oxalato gasoso.

[0016] Na maioria dos casos, no entanto, os compostos de oxalato de metal são compostos de oxalato de metal hidratado que incluem água de hidratação, por exemplo, MeC2O4∙nH2O, em que n pode variar de 1 a 12, por exemplo. A Tabela I ilustra as concentrações em porcentagem em peso para compostos de oxalato de metal hidratado e anidro típicos.

TABELA I Oxalatos de Metal Oxalatos de Metal Hidratado Anidro Mex(C2O4)y·nH2O Mex(C2O4)y Mex (C2O4)y nH2O Mex (C2O4)y Oxalato de (% em (% em (% em (% em (% em Metal peso) peso) peso) peso) peso) La2(C2O4)3·nH2 38,48 36,57 24,95 51,27 48,73

O Nd2(C2O4)3·nH2 39,37 36,04 24,59 52,21 47,79

O Pr2(C2O4)3·nH2 38,82 36,37 24,81 51,63 48,37

O Sm2(C2O4)3·nH2 40,37 35,45 24,18 53,25 46,75

O Dy2(C2O4)3·nH2 42,25 34,33 23,42 55,17 44,83

O Tb2(C2O4)3·nH2 41,71 34,65 23,64 54,62 45,38

O

Oxalatos de Metal Oxalatos de Metal Hidratado Anidro Y2(C2O4)3·nH2O 28,59 42,45 28,96 40,24 59,76 Sc2(C2O4)3·nH2 18,73 55,00 30,02 26,76 78,60

O Fe2(C2O4)3·nH2 31,04 48,93 20,03 38,82 61,18

O CoC2O4·nH2O 32,21 48,10 19,69 40,10 59,90 NiC2O4·nH2O 32,12 48,17 19,72 40,00 59,99 NbC2O4·nH2O 24,71 58,52 16,77 29,69 70,31 Li2(C2O4)·nH2O 10,06 63,81 26,12 13,62 86,38

[0017] Como pode ser visto na Tabela I, os compostos de oxalato de metal hidratado incluem tipicamente de cerca de 23% em peso a cerca de 30% em peso de água de hidratação. De acordo com a presente revelação, é desejável desidratar as partículas de composto de oxalato de metal hidratado, isto é, remover a água de hidratação e formar as partículas de composto de oxalato de metal anidro e vapor de água, antes da decomposição das partículas de composto de oxalato de metal anidro. Em uma modalidade, partículas de composto de oxalato de metal hidratado são desidratadas aquecendo-se as partículas a uma temperatura de desidratação elevada, tal como a uma temperatura de pelo menos cerca de 150 °C, tal como pelo menos cerca de 180 °C, tal como pelo menos cerca de 200 °C, tal como pelo menos cerca de 220 °C, tal como pelo menos cerca de 240 °C, ou mesmo pelo menos cerca de 260 °C. Essas temperaturas de desidratação são tipicamente suficientes para remover a água de hidratação e reduzir o tamanho das partículas do composto de oxalato de metal como resultado da perda de água. A temperatura na qual a água de hidratação pode ser removida de um composto de oxalato de metal também é influenciada pela pressão sob a qual ocorre o aquecimento.

Em qualquer caso, as partículas de composto de oxalato de metal hidratado não devem ser submetidas a condições de excesso de calor e pressão durante a desidratação que levariam à decomposição substancial do oxalato de metal (por exemplo, para o metal) antes de substancialmente toda a água de hidratação ter sido removida das partículas. Para a maioria dos compostos de oxalato de metal, a temperatura durante a etapa de aquecimento para remover a água de hidratação não deve ser maior do que cerca de 440 °C, tal como não maior do que cerca de 400 °C, tal como não maior do que cerca de 360 °C, tal como não maior do que cerca de 340 °C, tal como não maior do que cerca de 320 °C, tal como não maior do que cerca de 300 °C. Tal como acontece com as temperaturas mínimas para desidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado descritas acima, a temperatura máxima desejável para desidratação será influenciada pela pressão sob a qual a etapa de aquecimento é realizada (por exemplo, a pressão de desidratação). Em uma caracterização, a etapa de aquecimento das partículas de composto de oxalato de metal hidratado é realizada a uma temperatura de desidratação na faixa de cerca de 240 °C a cerca de 340 °C, aproximadamente à pressão ambiente.

[0018] Também é desejável separar o vapor de água liberado das partículas de composto de oxalato de metal hidratado durante a etapa de desidratação para evitar que o vapor de água se recombine com o composto de oxalato de metal.

Por exemplo, um gás de varredura (por exemplo, um gás de desidratação) pode ser movido para além (por exemplo, através) das partículas de composto de oxalato de metal para separar o vapor de água das partículas e transportar o vapor para fora do reator.

O gás de desidratação pode compreender um gás inerte, por exemplo,

nitrogênio, argônio, hélio, etc., e em uma caracterização o gás de desidratação compreende nitrogênio e pode consistir essencialmente em nitrogênio.

O gás de desidratação também pode compreender concentrações relativamente pequenas de hidrogênio, tal como não superior a cerca de 12% de hidrogênio e, em uma modalidade, inclui até cerca de 6% de hidrogênio.

É desejável que o gás de varredura tenha um baixo teor de oxigênio e, em uma modalidade, o gás de varredura compreenda não mais do que cerca de 1% de oxigênio, tal como não mais do que cerca de 0,5% de oxigênio, tal como não mais do que cerca de 0,1% de oxigênio, ou mesmo não mais do que cerca de 0,05% de oxigênio.

Em uma caracterização, um reator vedado contendo as partículas de composto de oxalato de metal hidratado é evacuado (por exemplo, para formar um vácuo ou quase vácuo)

e o gás de varredura é introduzido quando a etapa de desidratação começa (por exemplo, quando o aquecimento começa). A presença do gás de varredura e do vapor de água gerado pode fazer com que a pressão no reator aumente subsequentemente durante a etapa de desidratação, por exemplo, até cerca de 3 bar.

[0019] A etapa de desidratar as partículas de composto de oxalato de metal hidratado deve ser realizada sob uma temperatura elevada e por um tempo para remover substancialmente toda a água de hidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado. Em uma modalidade, a etapa de desidratação remove pelo menos cerca de 95% da água de hidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado, tal como pelo menos cerca de 98% da água de hidratação, tal como pelo menos cerca de 99% da água de hidratação, pelo menos cerca de 99,5% da água de hidratação ou mesmo pelo menos cerca de 99,9% da água de hidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado.

[0020] Uma vez que as partículas de composto de oxalato de metal hidratado tenham sido desidratadas, ou se as partículas de oxalato de metal forem fornecidas em uma forma anidra, as partículas de composto de oxalato de metal anidro são decompostas para formar partículas de produto de metal intermediário e um subproduto de oxalato gasoso. A decomposição pode ser realizada aquecendo-se as partículas do composto de oxalato de metal anidro a uma temperatura elevada. Em uma modalidade, as partículas de composto de oxalato de metal anidro são aquecidas a uma temperatura (por exemplo, uma temperatura de decomposição) que pode ser superior à temperatura de desidratação. Em uma modalidade, a temperatura de decomposição é de pelo menos cerca de 320 °C, tal como pelo menos cerca de 360 °C, tal como pelo menos cerca de 400 °C, pelo menos cerca de 440 °C, pelo menos cerca de 480 °C ou mesmo pelo menos cerca de 520 °C.

A temperatura de decomposição tipicamente não será maior do que cerca de 720 °C, tal como não maior do que cerca de 700 °C ou mesmo não maior do que cerca de 680 °C.

[0021] A etapa de decomposição também é realizada na presença de um gás de decomposição (por exemplo, em uma atmosfera de redução) para facilitar a decomposição do composto de oxalato de metal anidro em um produto de metal intermediário. O gás de decomposição deve ter pouco ou nenhum oxigênio e, em uma modalidade, o gás de decomposição não compreende mais do que cerca de 0,5% de oxigênio, tal como não mais do que 0,1% de oxigênio, tal como não mais do que 0,05% de oxigênio ou mesmo não mais do que 0,01% de oxigênio.

[0022] Em uma modalidade, o gás de decomposição compreende hidrogênio diluído. Por exemplo, o gás de decomposição pode compreender pelo menos cerca de 1% de hidrogênio, tal como pelo menos cerca de 2% de hidrogênio, tal como pelo menos cerca de 3% de hidrogênio. No entanto, o gás de decomposição deve ser diluído em relação ao hidrogênio, e em uma caracterização compreende não mais do que cerca de 20% de hidrogênio, tal como não mais do que cerca de 18% de hidrogênio, tal como não mais do que 15% de hidrogênio ou mesmo não mais do que do que cerca de 12% de hidrogênio. Em qualquer caso, é uma vantagem dos métodos revelados no presente documento que o gás de decomposição possa ser diluído em relação ao hidrogênio. A quantidade exigida de hidrogênio dependerá de vários fatores,

incluindo o pó de metal fino que é formado. Por exemplo, acredita-se que uma concentração mais elevada de hidrogênio (por exemplo, 2% a 4%) é desejável para decompor oxalatos de metais básicos, enquanto uma concentração menor de hidrogênio (por exemplo, até cerca de 2%) é desejável para a decomposição de oxalatos de metais de terras raras.

[0023] Além do hidrogênio, o gás de decomposição pode compreender um gás inerte tal como o nitrogênio. Em uma modalidade, o gás de decomposição compreende pelo menos cerca de 50% de nitrogênio, tal como pelo menos cerca de 60% de nitrogênio, tal como pelo menos cerca de 70% de nitrogênio ou mesmo pelo menos cerca de 80% de nitrogênio, o gás de decomposição também pode incluir monóxido de carbono, por exemplo, além de hidrogênio e nitrogênio. Em uma modalidade, o gás de decomposição compreende pelo menos cerca de 1% de monóxido de carbono, tal como pelo menos cerca de 2% de monóxido de carbono. Em outra modalidade, o gás de decomposição compreende não mais do que cerca de 30% de monóxido de carbono, tal como não mais do que cerca de 25% de monóxido de carbono, tal como não mais do que cerca de 20% de monóxido de carbono.

[0024] Em uma modalidade particular, o gás de decomposição para decompor o composto de oxalato de metal compreende nitrogênio, hidrogênio e monóxido de carbono, com não mais do que cerca de 0,1% de oxigênio. Em uma caracterização, o gás de decomposição compreende de cerca de 4% a cerca de 12% de hidrogênio, de cerca de 2% a cerca de 20% de monóxido de carbono e de cerca de 68% a cerca de

94% de nitrogênio.

[0025] Na descrição anterior do gás de decomposição, amônia (NH3) pode ser substituída por todo ou uma parte do hidrogênio. Em uma modalidade particular, o gás de decomposição compreende nitrogênio, amônia e monóxido de carbono, com não mais do que cerca de 0,1% de oxigênio. Por exemplo, o gás de decomposição pode compreender de cerca de 4% a cerca de 12% de amônia, de cerca de 2% a cerca de 20% de monóxido de carbono e de cerca de 68% a cerca de 94% de nitrogênio.

[0026] A etapa de aquecer as partículas do composto de oxalato de metal anidro para decompor o composto de oxalato de metal no produto de metal intermediário pode ser realizada sob pressão atmosférica.

Melhores resultados, entretanto, podem ser obtidos decompondo-se o composto de oxalato de metal a uma pressão elevada (por exemplo, uma pressão de decomposição). Em uma modalidade, a decomposição pode ser a uma pressão elevada tal como pelo menos cerca de 1,5 bar, tal como pelo menos cerca de 2 bar ou mesmo pelo menos cerca de 2,5 bar. Para evitar sobrepressão desnecessária, a pressão de decomposição não pode ser superior a cerca de 10 bar, tal como não superior a cerca de 8 bar, tal como não superior a cerca de 6 bar. Em uma caracterização, a pressão de decomposição é de pelo menos cerca de 1 bar e não é superior a cerca de 4 bar.

[0027] Como observado acima, o subproduto de oxalato gasoso (por exemplo, H2C2O4 gasoso) é separado das partículas de oxalato de metal anidro durante a decomposição do composto de oxalato de metal. Por exemplo, o gás de decomposição pode fluir através e/ou em torno das partículas de oxalato de metal anidro. Quando o gás de decomposição inclui hidrogênio, todo ou uma porção do subproduto de oxalato gasoso pode estar na forma de ácido oxálico. Quando o gás de decomposição inclui amônia, todo ou uma parte do subproduto de oxalato gasoso pode estar na forma de oxalato de amônio.

[0028] Também é uma vantagem que o subproduto de oxalato gasoso que é separado do composto de oxalato de metal anidro (por exemplo, ácido oxálico e/ou oxalato de amônio) possa ser capturado para reciclagem. Em uma modalidade, o subproduto de oxalato gasoso capturado é condensado, cristalizado e colocado em contato com um composto de metal não oxalato para formar um composto de oxalato de metal. Por exemplo, os cristais de oxalato capturados podem ser colocados em solução e usados para converter partículas de compostos de metal não oxalato em partículas de compostos de oxalato de metal, por exemplo, através de uma reação de metátese. Em uma caracterização, o composto de metal não oxalato compreende um composto de óxido de metal, um composto de cloreto de metal, um composto de sulfato de metal e/ou um composto de carbonato de metal.

[0029] Após a decomposição das partículas de composto de oxalato de metal anidro para formar o produto de metal intermediário, o produto de metal intermediário pode ser refinado, ou seja, pode ser tratado para reduzir a concentração de contaminantes no produto intermediário, por exemplo, para reduzir a concentração de constituintes não metálicos associados ao pó de metal. Em uma modalidade, o produto de metal intermediário é aquecido a uma temperatura (por exemplo, uma temperatura de refino) que é maior do que a temperatura de decomposição, por exemplo, que foi usada para decompor o composto de oxalato de metal anidro. Em uma modalidade, o produto de metal intermediário é aquecido acima da temperatura de decomposição a uma temperatura de refino de pelo menos cerca de 700 °C, tal como pelo menos cerca de 720 °C, tal como pelo menos cerca de 750 °C ou mesmo pelo menos cerca de 800 °C. Aquecimento a temperaturas excessivas, no entanto, geralmente não é necessário para fornecer um pó de metal fino substancialmente livre de contaminantes. Por exemplo, a temperatura de refino geralmente não será maior do que cerca de 1.300 °C, tal como não maior do que cerca de 1.250 °C, tal como não maior do que cerca de 1.200 °C ou mesmo não maior do que cerca de 1.150 °C.

[0030] Tal como acontece com a etapa de decomposição, o refino do produto de metal intermediário para formar o pó de metal fino pode ser realizado em uma atmosfera de redução, por exemplo, em uma composição de gás de refino. A composição de gás de refino pode ter a mesma composição (por exemplo, mesmos componentes e faixas de composição) conforme descrito acima para o gás de decomposição e, em uma modalidade, a composição de gás de refino é substancialmente a mesma que a do gás de decomposição.

[0031] A etapa de refinar o produto de metal intermediário para remover contaminantes e formar o pó de metal fino também pode ser realizada a uma pressão elevada, por exemplo, a uma pressão de refino. Por exemplo, a pressão de refino pode ser de pelo menos cerca de 2 bar, tal como pelo menos cerca de 2,5 bar ou mesmo pelo menos cerca de 3 bar. Tipicamente, a pressão de refino não será superior a cerca de 10 bar, tal como não superior a cerca de 8 bar, tal como não superior a cerca de 6 bar. O aquecimento sob uma pressão de refino elevada com uma composição de gás de refino de hidrogênio diluído facilitará a penetração das partículas de metal finas com o gás de refino e a remoção de contaminantes do pó de metal.

[0032] O pó de metal fino pode então ser resfriado, por exemplo, resfriado passivamente e/ou resfriado ativamente com o uso de um gás de resfriamento.

Para evitar a formação de óxidos indesejáveis, o resfriamento pode ocorrer em uma atmosfera de baixo oxigênio, tal como uma atmosfera que compreende não mais do que cerca de 1% de oxigênio, tal como não mais do que cerca de 0,5% de oxigênio, tal como não mais do que cerca de 0,1% oxigênio, ou mesmo não mais do que cerca de 0,05% de oxigênio. O pó de metal fino produzido de acordo com o método anterior pode ter uma pureza muito elevada, por exemplo, uma concentração muito baixa de impurezas não metálicas. Em uma modalidade, o pó de metal fino compreende não mais do que cerca de 2% de impurezas não metálicas, tal como não mais do que cerca de 1% de impurezas não metálicas, tal como não mais do que cerca de 0,5% de impurezas não metálicas, ou mesmo não mais do que 0,1% de impurezas não metálicas. Por exemplo, o pó de metal fino pode compreender concentrações muito baixas de oxigênio (por exemplo, não superiores a cerca de 0,1% de oxigênio) e carbono (por exemplo, não superiores a cerca de 0,1% de carbono). Em outra caracterização, o pó de metal fino contém pouco ou nenhum carbono. Por exemplo, o pó de metal fino pode compreender não mais que cerca de 0,1% em peso de carbono, tal como não mais que cerca de 0,05% em peso de carbono ou mesmo não mais do que cerca de 0,01% em peso de carbono.

[0033] Para facilitar as reações desejadas, as etapas de aquecer as partículas de composto de oxalato de metal anidro, de separar o subproduto de oxalato gasoso e/ou de aquecer as partículas de produto de metal intermediário podem ser realizadas enquanto se agita as partículas, por exemplo, o oxalato de metal anidro em partículas e/ou as partículas de metal intermediário. Por exemplo, o processo pode ser realizado em um reator de leito fluidizado.

[0034] Uma grande variedade de pós de metal fino pode ser formada com o uso do método anterior. Em uma modalidade, o pó de metal fino compreende um metal selecionado do grupo que consiste em metais de terras raras, ítrio, escândio, alumínio, lítio, cobalto, níquel,

cobre e outros metais básicos. O método é particularmente aplicável à produção de um pó de metal fino que compreende um ou mais metais de terras raras. O método também é útil para a produção de uma mistura de pó de metal fino de pelo menos dois metais, por exemplo, começando-se com uma mistura de dois ou mais compostos de oxalato de metal.

Esses produtos de pó de metal misturados são úteis para a fabricação (por exemplo, por sinterização) de produtos de liga metálica, que incluem, porém, sem limitação, produtos magnéticos. Em uma modalidade, o pó de metal fino compreende neodímio, ferro e/ou boro. Em outra modalidade, o pó de metal fino compreende samário e cobalto. Em outra modalidade, o pó de metal fino compreende disprósio e ferro. Em outra modalidade, o pó de metal fino compreende nióbio e ferro. Em outra modalidade, o pó de metal fino compreende escândio e alumínio. Em outra modalidade, o pó de metal fino compreende lítio e alumínio. Em outra modalidade, o pó de metal fino compreende lítio e pelo menos um metal adicional selecionado do grupo que consiste em manganês, níquel e cobalto. Por exemplo, o pó de metal fino pode compreender lítio e cobalto.

[0035] Em uma modalidade, o tamanho de partícula mediano (D50) do pó de metal fino não pode ser maior do que cerca de 30 μm, tal como não maior do que cerca de 25 μm, tal como não maior do que cerca de 15 μm, tal como não maior do que cerca de 10 μm, tal como não maior do que cerca de 5 μm ou mesmo não maior do que cerca de 3 μm.

Geralmente, o tamanho médio de partícula do pó de metal fino será de pelo menos cerca de 0,005 μm, tal como pelo menos cerca de 0,01 μm, tal como pelo menos cerca de 0,05 μm. Em uma caracterização, o tamanho médio das partículas do pó de metal fino é de pelo menos cerca de 0,01 μm e não é maior do que cerca de 10 μm. O produto de pó de metal fino também pode ter uma distribuição de tamanho de partícula estreita e os pós de metal podem ter uma razão de aspecto relativamente baixa (isto é, a proporção entre a dimensão mais longa e a dimensão mais curta). O tamanho médio da partícula do pó de metal fino é em grande parte uma função do tamanho médio da partícula do composto (ou compostos) de oxalato de metal em partículas entrante. A esse respeito, o composto (ou compostos) de oxalato de metal em partículas entrante (por exemplo, hidratado ou anidro) pode ser manipulado para ajustar o tamanho da partícula, tal como por separação (por exemplo, peneiramento) e/ou moagem das partículas de oxalato de metal antes da decomposição das partículas de composto de oxalato de metal anidro. Em uma modalidade, o tamanho de partícula mediano das partículas de composto de oxalato de metal anidro não é maior do que cerca de 400 µm, tal como não maior do que cerca de 200 µm, tal como não maior do que cerca de 100 µm, ou mesmo não maior do que cerca de 50 µm.

[0036] A Figura 1 ilustra esquematicamente um método para a formação de pós de metal finos de acordo com a presente revelação. Na modalidade ilustrada na Figura 1, o material de partida (por exemplo, a matéria-prima) é um composto de metal não oxalato. Especificamente, conforme ilustrado na Figura 1, o material de partida é um óxido de metal 102. Embora ilustrado como um óxido de metal 102, o material de partida também pode ser outro composto de metal que inclui, porém, sem limitação, um cloreto de metal, um carbonato de metal, um sulfato de metal ou combinações dos mesmos. O material de partida pode ser de pureza relativamente alta (por exemplo, 98% ou mais) para reduzir a concentração de impurezas que se transmite para a etapa de lixiviação subsequente 140. O material de partida pode ser na forma de partículas ou grânulos, por exemplo, para facilitar a lixiviação subsequente.

[0037] Na etapa de lixiviação 140, o óxido de metal 102 é colocado em contato com um ácido para solubilizar (por exemplo, para digerir) o óxido de metal

102. Conforme ilustrado na Figura 1, o ácido é ácido clorídrico 104, no entanto, o ácido pode compreender outros ácidos inorgânicos que incluem, porém, sem limitação, ácido sulfúrico (H2SO4) ou ácido nítrico (HNO3). O HCl 104 é colocado em contato com o óxido de metal 102 na etapa de lixiviação 140 por um tempo e sob condições de temperatura e pressão para solubilizar substancialmente todo o metal no óxido de metal 102. Por exemplo, a etapa de lixiviação 140 pode ser realizada a uma temperatura ligeiramente elevada de cerca de 75 °C a 90 °C para solubilizar o óxido de metal

102. Conforme ilustrado na Figura 1, HCl 106 reciclado (discutido abaixo) também pode ser usado na etapa de lixiviação 140 para conservar os valores de reagente.

[0038] A etapa de lixiviação 140 produz uma solução ácida do metal, nesse caso uma solução de cloretos de metal 108. A solução é transferida para uma etapa de precipitação de oxalato 142 em que a solução de cloreto de metal 108 é colocada em contato com ácido oxálico 110 em um reator para precipitar oxalatos de metal hidratados e formar uma pasta fluida de oxalato de metal hidratado 114 (por exemplo, que compreende partículas de composto de oxalato de metal hidratado em um maio ácido). A pasta fluida de oxalato hidratado 114 é transferida para a etapa de separação sólido/líquido 144 em que água de lavagem 116 pode ser usada durante a separação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado do meio ácido, que pode ser transferido para uma etapa de remoção de água 150 para reciclagem dos componentes ácidos, por exemplo, de HCl e ácido oxálico.

[0039] As partículas de composto de oxalato de metal hidratado 118 são, em seguida, transferidas para uma etapa de redução 146 para formar um pó de metal fino 122.

Durante a etapa de redução 146, três subetapas são realizadas para produzir o pó de metal fino 122: (i) as partículas de composto de oxalato de metal hidratado são desidratadas para formar partículas de composto de oxalato de metal anidro; (ii) as partículas de composto de oxalato de metal anidro são decompostas em um produto de metal intermediário e (iii) o produto de metal intermediário é refinado a partir do pó de metal fino. Embora ilustrado na Figura 1 como ocorrendo no mesmo reator (por exemplo, de uma forma contínua e com várias etapas), qualquer uma ou cada uma das três subetapas pode ser realizada separadamente.

[0040] Conforme ilustrado na Figura 1, as partículas de composto de oxalato de metal hidratado são primeiro aquecidas em um reator a uma temperatura de desidratação para remover água e são, em seguida, aquecidas a uma temperatura de decomposição mais alta para decompor o oxalato de metal desidratado para um produto de metal intermediário. Por fim, o produto de metal intermediário é aquecido a uma temperatura de refino ainda mais alta para formar o pó de metal fino 122. Uma composição de gás de redução, que aqui é uma mistura de H2/N2 120, é usada como o gás de desidratação, o gás de decomposição e o gás de refino. Como observado acima, diferentes composições de gás podem ser usadas para a etapa de desidratação, a etapa de decomposição e a etapa de refino. As subetapas da etapa de refino 146 podem ser realizadas em um reator de leito fluidizado, um forno tubular ou um forno pressurizado, por exemplo.

[0041] Os subprodutos gasosos da etapa de refino 146 são removidos e transferidos para um condensador 148, onde uma porção da água é condensada da fase gasosa e os gases de escape 124, tais como o CO2, podem ser ventilados.

Água adicional é removida em uma etapa de remoção de água 150, pois pode ser ventilada como vapor de água 126. Os componentes do efluente que saem da etapa de remoção de água 150 são predominantemente HCl e H2C2O4, que podem ser separados por transferência do efluente para uma etapa de resfriamento 152 para condensar e precipitar o ácido oxálico como cristais. Após a separação sólidos/líquidos 154, o ácido oxálico reciclado 112 pode ser retornado para a etapa de precipitação 142 e o HCl reciclado 106 pode ser retornado para a etapa de lixiviação 140.

[0042] O método supramencionado permite a produção rápida e econômica de pós de metal fino a partir de compostos de metal. Por exemplo, o uso de gases que são diluídos em relação ao hidrogênio (por exemplo, que compreendem não mais do que cerca de 15% de hidrogênio) permite o uso de temperaturas mais altas (por exemplo, superiores a 700 °C) para o refinamento do pó de metal para remover impurezas tais como carbono e oxigênio, particularmente para pós de metais finos de terras raras. A execução das etapas do processo (por exemplo, decomposição e refino) sob pressões elevadas permite a difusão interpartículas do gás hidrogênio diluído nas partículas finas. Se os compostos de metal (por exemplo, as partículas de oxalato de metal hidratado) têm uma pureza alta em relação ao metal, então o pó de metal fino também terá uma pureza alta em relação ao metal. Embora não desejando ser limitado por qualquer teoria particular, acredita-se que o método anterior permite a decomposição do oxalato de metal para o metal sem a formação intermediária de um óxido de metal ou hidróxido de metal.

[0043] As Figuras 2A e 2B ilustram imagens de SEM (Microscópio Eletrônico de Varredura) de um pó de metal disponível comercialmente (Figura 2A) e um pó de metal fino produzido de acordo com os métodos anteriores (Figura 2B).

Especificamente, a Figura 2A ilustra um pó de lantânio disponível comercialmente com um tamanho médio de partícula de cerca de 250 µm. Além de serem muito grandes em tamanho, as partículas são semelhantes a placas e têm uma razão de aspecto alta. Em contraste, a Figura 2B ilustra um pó de metal de disprósio fino com a mesma ampliação da Figura 2A.

O pó de metal fino de disprósio tem um tamanho médio de partícula inferior a 10 µm.

EXEMPLOS PÓ NDPR

[0044] Uma mistura de oxalato de neodímio hidratado Nd2(C2O4)3∙10H2O e oxalato de praseodímio hidratado Pr2(C2O4)3∙10H2O em uma razão molar de 1:1 (Nd:Pr) é preparada pela mistura dos dois pós. A mistura tem uma massa de cerca de 105,82 mg. A mistura é aquecida em um reator de leito fluidizado em 4 etapas sequenciais de temperaturas 360 °C, 620 °C, 900 °C e 1200 °C. O produto em pó de metal resultante tem alta pureza, com níveis indetectáveis de carbono e hidrogênio (por exemplo, <0,5% C e <0,5% H) e níveis indetectáveis de oxigênio, nitrogênio e enxofre (por exemplo, <0,1% O, <0,1% N e <0,1% S).

PÓ NDFEB

[0045] Uma mistura de oxalato de neodímio hidratado Nd2(C2O4)3∙10H2O e oxalato de ferro hidratado FeC2O4∙2H2O é preparada pela mistura dos dois pós, e boro de metal em pó é adicionado à mistura. A mistura tem uma massa de cerca de 158,79 mg (42,57 mg de oxalato de neodímio hidratado, 115,45 mg de oxalato de ferro e 0,78 mg de boro de metal). A mistura é aquecida em um reator de leito fluidizado em 4 etapas sequenciais. A primeira etapa é realizada a uma temperatura de cerca de 240 °C para retirar a água de hidratação, cerca de 24% da massa total. A pressão após a primeira etapa é de 2,7 bar. A temperatura é elevada para 320 °C e depois para 720 °C sob uma pressão de cerca de 4 bar. Após cerca de uma hora, a massa diminui em 69% adicionais para cerca de 110 mg. O pó é, em seguida, aquecido a cerca de 1.200 °C e mantido por cerca de uma hora. O produto em pó de metal resultante tem alta pureza, com níveis indetectáveis de carbono e hidrogênio (por exemplo, <0,5% C e <0,5% H) e níveis indetectáveis de oxigênio, nitrogênio e enxofre (por exemplo, <0,1% O, <0,1% N e <0,1% S).

PÓ DE COBALTO

[0046] Um pó de metal cobalto fino é produzido a partir de oxalato de cobalto hidratado (CoC2O4·nH2O) de acordo com os métodos revelados no presente documento. Após a análise do pó de metal cobalto fino, constatou-se que o mesmo compreendia 99,63% de metal cobalto.

PÓ DE DISPRÓSIO

[0047] Um pó de metal disprósio fino é produzido a partir de oxalato de disprósio hidratado (Dy2(C2O4)3·nH2O) de acordo com os métodos revelados no presente documento.

Após análise do pó de metal disprósio fino, constatou-se que o mesmo compreendia 99,93% de disprósio de metal, com 0,03% de contaminação por carbono.

[0048] Embora várias modalidades de um método para a produção de um pó de metal fino tenham sido descritas em detalhes, é evidente que modificações e adaptações dessas modalidades ocorrerão aos versados na técnica.

No entanto,

deve ser expressamente entendido que tais modificações e adaptações estão dentro do espírito e escopo da presente revelação, incluindo o uso de recipientes e reatores de engenharia conhecidos e apropriados.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a produção de pó de metal fino a partir de partículas de compostos de metal caracterizado por compreender as etapas de: aquecer partículas de composto de oxalato de metal anidro a uma temperatura de decomposição e manter as partículas de composto de oxalato de metal anidro sob um gás de decomposição, em que o gás de decomposição e a temperatura de decomposição são suficientes para decompor as partículas de composto de oxalato de metal anidro e formar um subproduto de oxalato gasoso; separar o subproduto de oxalato gasoso das partículas de composto de oxalato de metal anidro conforme o subproduto de oxalato gasoso está sendo formado, de modo que são formadas partículas de produto de metal intermediário e aquecer as partículas de produto de metal intermediário a uma temperatura de refino que é maior do que a temperatura de decomposição e manter as partículas de produto de metal intermediário na temperatura de refino e sob uma composição de gás de refino para reduzir a concentração de contaminantes nas partículas de produto de metal intermediário e formar um pó de metal fino.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de: desidratar partículas de composto de oxalato de metal hidratado para remover a água de hidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado e formar as partículas de composto de oxalato de metal anidro e vapor de água.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela etapa de desidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado compreender o aquecimento das partículas de composto de oxalato de metal hidratado a uma temperatura de desidratação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela temperatura de desidratação ser de pelo menos cerca de 240 °C.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pela temperatura de desidratação não ser superior a cerca de 340 °C.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de separar o vapor de água das partículas de composto de oxalato de metal hidratado durante a etapa de desidratar as partículas de composto de oxalato de metal hidratado.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela etapa de separar o vapor de água das partículas de composto de oxalato de metal hidratado compreender mover um gás de desidratação através das partículas de composto de oxalato de metal hidratado para separar o vapor de água das partículas de composto de oxalato de metal hidratado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo gás de desidratação compreender nitrogênio.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo gás de desidratação não compreender mais do que cerca de 0,1% de oxigênio.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado pela etapa de desidratar as partículas de composto de oxalato de metal hidratado remover pelo menos cerca de 99,9% da água de hidratação das partículas de composto de oxalato de metal hidratado.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela temperatura de decomposição ser de pelo menos cerca de 360 °C.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela temperatura de decomposição não ser maior do que cerca de 700 °C.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo gás de decomposição não compreender mais do que cerca de 0,01% de oxigênio.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo gás de decomposição compreender pelo menos cerca de 50% de nitrogênio.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo gás de decomposição compreender hidrogênio.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo gás de decomposição não compreender mais do que cerca de 12% de hidrogênio.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo gás de decomposição compreender monóxido de carbono.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo gás de decomposição compreender pelo menos cerca de 2% de monóxido de carbono e não mais do que cerca de 20% de monóxido de carbono.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo gás de decomposição compreender nitrogênio, hidrogênio e monóxido de carbono.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo gás de decomposição compreender amônia.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo gás de decomposição compreender amônia, monóxido de carbono e nitrogênio.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pela etapa de aquecer as partículas de composto de oxalato de metal anidro ser realizada sob uma pressão de decomposição elevada.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pela pressão de decomposição ser de pelo menos cerca de 2 bar.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 ou 23, caracterizado pela pressão de decomposição não ser maior do que cerca de 6 bar.

25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pela etapa de separação do subproduto de oxalato gasoso das partículas de composto de oxalato de metal anidro compreender mover o gás de decomposição através das partículas de composto de oxalato de metal anidro.

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pela temperatura de refino ser de pelo menos cerca de 720 °C.

27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado pela temperatura de refino não ser maior do que cerca de 1200 °C.

28. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pela composição de gás de refino compreender não mais do que cerca de 0,01% de oxigênio.

29. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, caracterizado pela composição de gás de refino compreender pelo menos cerca de 50% de nitrogênio.

30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizado pela composição de gás de refino compreender hidrogênio.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pela composição de gás de refino compreender não mais do que cerca de 12% de hidrogênio.

32. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 31, caracterizado pela composição de gás de refino compreender monóxido de carbono.

33. Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pela composição de gás de refino compreende pelo menos cerca de 2% de monóxido de carbono e não mais que cerca de 20% de monóxido de carbono.

34. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 33, caracterizado pela composição de gás de refino compreender nitrogênio, hidrogênio e monóxido de carbono.

35. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 34, caracterizado pela composição de gás de refino compreender amônia.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pela composição de gás de refino compreender amônia, monóxido de carbono e nitrogênio.

37. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 36, caracterizado pela composição de refino ser substancialmente a mesma que a do gás de decomposição.

38. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 37, caracterizado pela etapa de aquecer as partículas de produto de metal intermediário ser realizada a uma pressão de refino elevada.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pela pressão de refino ser de pelo menos cerca de 2 bar.

40. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 38 ou 39, caracterizado pela pressão de refino não ser maior do que cerca de 6 bar.

41. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 40, caracterizado pelo pó de metal fino compreender não mais do que cerca de 2% de impurezas não metálicas.

42. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 40, caracterizado pelo pó de metal fino compreender não mais do que cerca de 1% de impurezas não metálicas.

43. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 42, caracterizado pelo pó de metal fino compreender não mais do que cerca de 0,1% de oxigênio.

44. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 43, caracterizado pelo pó de metal fino compreender um metal selecionado do grupo que consiste em metais de terras raras, ítrio, escândio, alumínio e lítio.

45. Método, de acordo com a reivindicação 44, caracterizado pelo pó de metal fino compreender um metal de terras raras.

46. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 45, caracterizado pelo pó de metal fino compreender pelo menos dois metais.

47. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo pó de metal fino compreender neodímio, ferro e boro.

48. Método, de acordo com a reivindicação

46, caracterizado pelo pó de metal fino compreender samário e cobalto.

49. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo pó de metal fino compreender disprósio e ferro.

50. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo pó de metal fino compreender nióbio e ferro.

51. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo pó de metal fino compreender escândio e alumínio.

52. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo pó de metal fino compreender lítio e alumínio.

53. Método, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo pó de metal fino compreender lítio e pelo menos um metal adicional selecionado do grupo que consiste em manganês, níquel e cobalto.

54. Método, de acordo com a reivindicação 53, caracterizado pelo pó de metal fino compreender lítio e cobalto.

55. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 54, caracterizado pelo pó de metal fino ter um tamanho de partícula médio (D50) não superior a cerca de 10 μm.

56. Método, de acordo com a reivindicação 55, caracterizado pelo pó de metal fino ter um tamanho de partícula médio (D50) não superior a cerca de 6 μm.

57. Método, de acordo com a reivindicação 56, caracterizado pelo pó de metal fino ter um tamanho de partícula médio (D50) de pelo menos cerca de 1 μm.

58. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 57, caracterizado por pelo menos as etapas de aquecer as partículas de composto de oxalato de metal anidro, separar o subproduto de oxalato gasoso e aquecer as partículas intermediárias de produto de metal serem realizadas durante a agitação das partículas de composto de oxalato de metal anidro e das partículas de produtos de metal intermediários.

59. Método, de acordo com a reivindicação 58, caracterizado pela agitação das partículas de composto de oxalato de metal anidro e das partículas de produto de metal intermediário ser realizada em um reator de leito fluidizado.

60. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 59, caracterizado pelo subproduto de oxalato gasoso que é separado das partículas de composto de oxalato de metal anidro ser recuperado e reciclado.

61. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 60, caracterizado pelo subproduto de oxalato gasoso compreender ácido oxálico.

62. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 61, caracterizado pelo subproduto de oxalato gasoso compreender oxalato de amônio.

63. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60 a 62, caracterizado pelo subproduto de oxalato gasoso capturado ser condensado e cristalizado e, em seguida, colocado em contato com partículas de composto de metal não oxalato para formar partículas de composto de oxalato de metal.

64. Método, de acordo com a reivindicação 63, caracterizado pelas partículas de compostos de metal não oxalato compreenderem um composto de metal selecionado do grupo que consiste em compostos de cloreto de metal, compostos de óxido de metal, compostos de sulfato de metal e compostos de carbonato de metal.

65. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 64, caracterizado por compreender a etapa de resfriar o pó de metal fino na ausência substancial de oxigênio.

66. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 65, caracterizado pelo pó de metal fino compreender não mais do que cerca de 0,1% em peso de contaminação por carbono.