CN101830521A - 一种碳酸钴的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳酸钴的生产方法,可以提高产品收率,降低废液钴含量。所述碳酸钴的生产方法为,在40~60℃、搅拌速度100-130转/分,将钴浓度为130±5g/L的CoCl2水溶液在4~10h内滴加入浓度为250±10g/L的NH4HCO3水溶液中,NH4HCO3水溶液与CoCl2水溶液的体积比为1.6-1.7,滴加过程先后分为快速滴加段和慢速滴加段,快速滴加段和慢速滴加段的时间比为1∶2~2∶1,在快速滴加段,随着氯化钴溶液的滴加,颜色逐渐呈深红色,溶液颜色出现粉红色时,快速滴加段结束,滴加速度改为慢速滴加,滴加完成后,继续搅拌1小时后进行固液分离,用70℃的纯水洗涤,直至滤液pH=7,脱水后进行干燥得产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳酸钴的生产方法。
背景技术
粒径均匀的微米级粒子,由于粒度小、比表面积大等特点具有许多优异的性能,在电子、冶金、化工等领域有着广泛的用途。碳酸钴是生产电池级四氧化三钴的原料,作为生产锂电池原料钴酸锂前驱体的碳酸钴,其市场需求在不断增加。目前国内外对碳酸钻的生产中还存在一些问题,如资源利用率不足,收率低(约98%),难过滤、难洗涤、废液中钴含量高(在200ppm以上),排放超过国家排放标准200倍等。因此寻求合理的技术,探寻能提高产品纯度和收率,降低废液钴含量的工艺流程是制备工艺研究中迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种碳酸钴的生产方法,可以提高产品收率,降低废液钴含量。
所述碳酸钴的生产方法为,在40~60℃、搅拌速度100-130转/分,将钴浓度为130±5g/L的CoCl2水溶液在4~10h内滴加入浓度为250±10g/L的NH4HCO3水溶液中,NH4HCO3水溶液与CoCl2水溶液的体积比为1.6-1.7,滴加过程先后分为快速滴加段和慢速滴加段,快速滴加段和慢速滴加段的时间比为1∶2~2∶1,在快速滴加段,随着氯化钴溶液的滴加,颜色逐渐呈深红色,溶液出现粉红色时,快速滴加段结束,滴加速度改为慢速滴加,滴加完成后,继续搅拌1小时后进行固液分离,用70℃的纯水洗涤,直至滤液pH=7,脱水后进行干燥得产品。显然,在本发明中,当溶液出现粉红色时,已滴加的CoCl2与NH4HCO3的摩尔比是基本固定的,因此已滴加的CoCl2水溶液占总的CoCl2水溶液的体积比也基本固定,一般为0.6-0.7。
随着反应釜容量的改变,参与反应的CoCl2水溶液体积大不相同,因此滴加速度控制的关键是:快速滴加段和慢速滴加段的时间和总的滴加时间。本申请所述快速滴加和慢速滴加的两步过程,均为基本匀速的滴加过程,滴加速度允许正常生产控制的波动幅度,一般而言,波动幅度控制为±20L/h。
碳酸钴制备的原理如下:
CoCl2·6H2O+NH4HCO3→CoCO3+NH4Cl+H2O+CO2↑
制备时的工艺条件受很多因素的影响:沉淀的初始pH值、反应的温度、反应的时间等。大量文献和专利报道需要先在低温下反应,再在相对较高的温度下陈化,pH值也是先在较低的范围内,然后再调高,这样的过程相对而言操作复杂,不利于工艺合成。
本发明只需要将温度和pH值调整在某个范围内,将钴盐慢慢滴加入碳铵溶液中,这种滴加有利于钴的充分反应,从而达到提高收益,减少排放的目的。即可获得纯度高,分散性好,结构均匀的碳酸钴结构。因碳铵溶液是一个缓冲体系,在整个反应过程中的pH值都在7~9之间,控制简单又稳定,有利于生成均匀的碳酸钴颗粒,溶液起始pH过高时,溶液中的钴与沉淀剂快速反应,会产生大量晶核,成核速率大于晶核长大的速率,使得产物颗粒细化,产品颗粒细化会有2个方面的影响:
a)会导致生成的四氧化三钴与钴酸锂振实密度低,从而影响电池材料的加工性能,
b)不易过滤,洗涤脱水时回收率低。
在起始pH值太低(如5.0)的条件下,得到的是胶体粒子,不易过滤。随着CoCl2·6H2O溶液中钴离子浓度增大,沉淀产物粒径逐渐降低。钴离子的浓度决定过饱和度,从而影响成核速率和长大速率。当反应物浓度较高时,碳酸钴的过饱和度较大,此时成核速率大于颗粒长大的速率,颗粒较细,粒径较小;反之,颗粒长大速率大于成核速率,所生成的沉淀颗粒较大。
本发明通过改变碳酸钴的沉淀工艺,可在2000升到8000升的反应器里进行大规模的生产,生产出的碳酸钴呈现为粒径3-50μm(可控)左右的二次颗粒形貌,构成二次颗粒的一次颗粒大小为1~3μm,由于一次颗粒粒径较小,可以有效的解决扩散问题;同时,较大二次颗粒又可以保证材料的堆积密度,确保在制成钴酸锂后具有良好的加工性能。碳酸钴产品的收率在99.5%以上,沉淀后废液中钴含量在30ppm以内。
目前国内碳酸钴总生产能力25000吨,提高1.5%的收率将增加375吨碳酸钴产品,获得5700万元(目前碳酸钴市价15万元/吨),同时最低减少总量0.5%的排放(按可回收1%计),即减少总量58.125吨金属钴的排放。
附图说明
图1是实施例1所得产品的SEM图。
具体实施方式
实施例1
向2m3的反应釜中加入950L浓度为250±10g/L的NH4HCO3,加热至50℃,在搅拌速度110转/分条件下将575L钴浓度为130±5g/L的CoCl2溶液在4h内先快后慢(开始滴加速度为190±10L/h,随着氯化钴溶液的滴加,颜色逐渐呈深红色;当溶液颜色出现粉红色时,滴加速度改为慢加,控制滴加速度为90±10L/h,快速滴加和慢速滴加的时间均为2h)的速度加入NH4HCO3中,合成完成后,继续搅拌1小时后进行固液分离,用70℃的纯水洗涤滤饼,直至溶液pH=7,脱水后进行干燥得产品。产品中氯的含量低于0.02%,收率99.5%,母液中钴含量为0.03g/L,产品一次颗粒D=2-3μm,二次颗粒D50=10μm,D10=3μm,D90=13μm。
实施例2
向8m3的反应釜中加入3800L浓度为250±10g/L的NH4HCO3,加热至55℃,在搅拌速度130转/分条件下,将2300L钴浓度为130+5g/L的CoCl2溶液在8h内先快后慢的速度(开始为快速滴加段,滴加速度为430±10L/h,随着氯化钴溶液的滴加,颜色逐渐呈深红色;滴加3h后,溶液颜色出现粉红色时,滴加速度改为慢加,控制滴加速度为130±10L/h)加入NH4HCO3中,合成完成后,继续搅拌1小时后进行固液分离,用70℃的纯水洗涤滤饼,,直至溶液pH=7,脱水后进行干燥得产品。产品中氯的含量低于0.02%,收率99.5%,母液中钴含量为0.03g/L,产品一次颗粒D=1-2.5μm,二次颗粒D50=9μm,D10=2.8μm,D90=12μm。
Claims (1)
1.一种碳酸钴的生产方法,其特征在于,在40~60℃、搅拌速度100-130转/分条件下,将钴浓度为130±5g/L的CoCl2水溶液在4~10h内滴加入浓度为250±10g/L的NH4HCO3水溶液中,NH4HCO3水溶液与CoCl2水溶液的体积比为1.6-1.7,滴加过程先后分为快速滴加段和慢速滴加段,快速滴加段和慢速滴加段的时间比为1∶2~2∶1,在快速滴加段,随着氯化钴溶液的滴加,颜色逐渐呈深红色,溶液颜色出现粉红色时,快速滴加段结束,滴加速度改为慢加,滴加完成后,继续搅拌1小时后进行固液分离,用70℃的纯水洗涤,直至滤液pH=7,脱水后进行干燥得产品。
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---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102115214A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-07-06 | 江苏方舟新能源股份有限公司 | 小粒径碳酸钴的制备方法 |
CN102616865A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-01 | 英德佳纳金属科技有限公司 | 一种电池用碳酸钴的制备方法 |
CN104556248A (zh) * | 2013-10-12 | 2015-04-29 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 连续生产大颗粒球形碳酸钴的方法 |
CN104944475A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-09-30 | 南京寒锐钴业股份有限公司 | 一种超粗颗粒高纯度碳酸钴的制备方法 |
CN106430332A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-22 | 南京寒锐钴业股份有限公司 | 一种减少沉淀过程中母液排放量和沉淀剂单耗的方法 |
CN112467076A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池 |
CN113233516A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-10 | 金川集团股份有限公司 | 一种单晶小粒度四氧化三钴的制备方法 |
CN114455641A (zh) * | 2020-11-10 | 2022-05-10 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种低氯含量的碳酸钴的制备方法 |
CN114735760A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-12 | 江西理工大学 | 液相沉淀法可控制备超细类球形碳酸钴的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002003222A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩基性炭酸コバルトおよびその製造方法 |
US20040131530A1 (en) * | 1995-05-26 | 2004-07-08 | Astrid Gorge | Spheroidally agglomerated basic cobalt(II) carbonate and spheroidally agglomerated cobalt(II) hydroxide, a process for producing them and their use |
CN1264757C (zh) * | 2003-12-05 | 2006-07-19 | 北京当升材料科技有限公司 | 锂电池级氧化钴及其制备方法 |
-
2010
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040131530A1 (en) * | 1995-05-26 | 2004-07-08 | Astrid Gorge | Spheroidally agglomerated basic cobalt(II) carbonate and spheroidally agglomerated cobalt(II) hydroxide, a process for producing them and their use |
JP2002003222A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩基性炭酸コバルトおよびその製造方法 |
CN1264757C (zh) * | 2003-12-05 | 2006-07-19 | 北京当升材料科技有限公司 | 锂电池级氧化钴及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
《J. Cent. South Univ. Technol.》 20061231 肖劲等 Preparation of spherical cobalt carbonate powder with high tap density 642-646 1 第13卷, 第6期 2 * |
《中南林业科技大学学报》 20100230 周健 锂电池级碳酸钴盐的制备研究 116-120 第30卷, 第2期 2 * |
《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)工程科技I辑》 20061115 李彩虹 一种制备单分散纳米粉体的液相沉淀法及其结晶动力学 35,36 1 , 第11期 2 * |
《辽宁化工》 20061130 王心满等 碳酸钴沉淀洗涤净化工艺的改进 643,644,668 1 第35卷, 第11期 2 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102115214A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-07-06 | 江苏方舟新能源股份有限公司 | 小粒径碳酸钴的制备方法 |
CN102115214B (zh) * | 2011-01-26 | 2012-09-05 | 江苏方舟新能源股份有限公司 | 小粒径碳酸钴的制备方法 |
CN102616865A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-01 | 英德佳纳金属科技有限公司 | 一种电池用碳酸钴的制备方法 |
CN102616865B (zh) * | 2012-03-23 | 2013-11-13 | 英德佳纳金属科技有限公司 | 一种电池用碳酸钴的制备方法 |
CN104556248A (zh) * | 2013-10-12 | 2015-04-29 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 连续生产大颗粒球形碳酸钴的方法 |
CN104944475A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-09-30 | 南京寒锐钴业股份有限公司 | 一种超粗颗粒高纯度碳酸钴的制备方法 |
CN106430332A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-22 | 南京寒锐钴业股份有限公司 | 一种减少沉淀过程中母液排放量和沉淀剂单耗的方法 |
CN114455641A (zh) * | 2020-11-10 | 2022-05-10 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种低氯含量的碳酸钴的制备方法 |
CN114455641B (zh) * | 2020-11-10 | 2023-09-05 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种低氯含量的碳酸钴的制备方法 |
CN112467076A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池 |
CN112467076B (zh) * | 2020-11-25 | 2021-12-07 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池 |
CN113233516A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-10 | 金川集团股份有限公司 | 一种单晶小粒度四氧化三钴的制备方法 |
CN114735760A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-12 | 江西理工大学 | 液相沉淀法可控制备超细类球形碳酸钴的方法 |
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Publication number | Publication date |
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