CN104843806A - 氧化镍微粉末 - Google Patents
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Abstract
提供作为电子元件材料合适的、硫品位得到控制、氯品位低、并且微细的氧化镍微粉末。关于所得到的氧化镍微粉末,其特征在于,其比表面积为3m2/g以上且不足6m2/g,硫品位为140质量ppm以上且400质量ppm以下,氯品位为50质量ppm以下,钠品位为100质量ppm以下。
Description
本申请是申请日为2012年8月6日,申请号为201280049116.3,发明名称为“氧化镍微粉末及其制造方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及氧化镍微粉末及其制造方法,更详细而言,涉及硫品位得到控制,杂质品位、特别是氯品位和钠品位低,并且微细,作为电子元件、固体氧化物型燃料电池的电极中使用的材料合适的氧化镍微粉末及其制造方法。
背景技术
通常,氧化镍粉末通过使用旋转窑等转动炉、推杆式炉等连续炉、或燃烧器炉等间歇炉,将硫酸镍、硝酸镍、碳酸镍、氢氧化镍等镍盐类或镍金属粉末在氧化性气氛下焙烧来制造。这些氧化镍粉末作为电子元件、固体氧化物型燃料电池的电极等中使用的材料被用于各种用途。
例如,作为电子元件材料的用途中,通过与氧化铁、氧化锌等其它材料混合后,进行烧结,由此广泛用作铁素体元件等。已知如上述铁素体元件那样,通过将多种材料混合并焙烧,使它们反应来制造复合金属氧化物时,生成反应由固相的扩散反应控制速度,因此作为所使用的原料,通常适宜使用微细的原料。由此,与其它材料的接触几率提高并且颗粒的活性提高,因此通过低温且短时间的处理,反应就均匀地进展。因此,制造这种复合金属氧化物的方法中,减小成为原料的粉体的粒径使其微细是提高效率的重要要素。
另外,固体氧化物型燃料电池从环境和能源这两方面考虑作为新发电系统值得期待,作为其电极材料,使用氧化镍粉末。通常,固体氧化物型燃料电池的电池组具有包含空气极、固体电解质和燃料极的单电池依次层叠而成的结构。通常,作为燃料极,例如使用包含镍或氧化镍和稳定化氧化锆的固体电解质混合而成的燃料极。燃料极在发电时被氢气、烃之类的燃料气体还原而形成镍金属,由镍、固体电解质和空隙形成的三相界面成为燃料气体与氧气的反应场所,因此与用作铁素体元件时同样地减小成为原料的粉体的粒径使其微细是发电效率提高的重要要素。
作为测定粉体微细的指标,有时使用比表面积。另外已知粒径与比表面积有下述计算式1的关系。下述计算式1的关系是假定颗粒为真球状而导出的,因此在由计算式1得到的粒径与实际的粒径之间包含一些误差,但是可知比表面积越大则粒径越小。
[计算式1]
粒径=6/(密度×比表面积)
近年,随着铁素体元件的高功能化以及氧化镍粉末对铁素体元件以外的电子元件等的用途的扩展,要求降低氧化镍粉末中含有的杂质元素。杂质元素中特别是氯、硫有时与电极中利用的银反应而产生电极劣化、或者腐蚀焙烧炉,因此优选尽可能减少。
另一方面,日本特开2002-198213(专利文献1)中提出了原料阶段中的铁素体粉的硫成分的含量按S换算为300ppm~900ppm并且氯成分的含量按Cl换算为100ppm的铁素体材料。记载了该铁素体材料即使是低温焙烧、不使用添加物也可以实现高密度化,可以使由此构成的铁素体磁心和层叠芯片元件的耐湿性和温度特性优异。
如上所述,氧化镍粉末要求降低氯、硫的含量。进而,作为电子元件材料的用途、特别是作为铁素体元件的原料使用的氧化镍粉末的情况下,要求不仅仅降低硫的含量,还要将硫的含量严格控制在规定的范围内。如此,对于用作电子元件材料的氧化镍粉末而言,需要进行粒径的微细化和杂质的降低、进而硫的含量的严格控制。
以往,作为制造上述特征的氧化镍粉末的方法,提出了原料使用硫酸镍、将其焙烧的方法。例如,日本特开2001-32002号公报(专利文献2)中提出了,进行使用窑等将作为原料的硫酸镍在氧化气氛中、于950~低于1000℃的焙烧温度下焙烧的第一段焙烧,和于1000~1200℃的焙烧温度下焙烧的第二段焙烧,来制造氧化镍粉末的方法。记载了根据该制造方法,能够得到平均粒径得到控制并且硫品位为50质量ppm以下的氧化镍微粉末。
另外,日本特开2004-123488号公报(专利文献3)中提出了,明确地分离为通过450~600℃的煅烧进行的脱水工序、和通过1000~1200℃的焙烧进行的硫酸镍的分解工序的氧化镍粉末的制造方法。记载了根据该制造方法,可以稳定地制造硫品位低并且平均粒径小的氧化镍粉末。
进而,日本特开2004-189530号公报(专利文献4)中提出了,使用卧式旋转式制造炉,强制性地导入空气,并且使最高温度为900~1250℃来进行焙烧的方法。记载了通过该制造方法,也能够得到杂质少、硫品位为500质量ppm以下的氧化镍粉末。
但是,上述专利文献2~4中的任一方法中,都存在若为了降低硫品位而提高焙烧温度则粒径变得粗大,另外若为了使颗粒微细而降低焙烧温度则硫品位提高的缺点,难以将粒径和硫品位同时控制于最优值。进而,存在加热时产生大量的含有SOx的气体、为了将其进行除害处理而需要价格昂贵的设备的问题。
作为合成氧化镍微粉末的方法,也考虑到将含有硫酸镍、氯化镍等镍盐的水溶液用氢氧化钠水溶液等碱中和,使氢氧化镍析晶,并将该晶体焙烧的方法。认为利用上述方法焙烧氢氧化镍时,由于源自阴离子成分的气体的产生少,因此无需废气处理、或者简易的设备即可,能够以低成本制造。
例如日本特开2011-042541号公报(专利文献5)中提出了,将氯化镍水溶液用碱中和,将所得到的氢氧化镍在500~800℃的温度下进行热处理,形成氧化镍,将所得到的氧化镍浆料化,使用湿式气流磨破碎的同时进行洗涤,由此得到硫品位和氯品位低、且粒径微细的氧化镍粉末的方法。
但是,利用专利文献5的氧化镍粉末的制造方法时,虽然由于原料使用氯化镍而能够降低硫,但是难以将硫品位控制于规定的范围内。另外,由于进行湿式破碎,因此干燥时有可能聚集。进而,由于破碎后需要干燥工序,在成本上也是不利的。
如此,对于利用现有技术得到的氧化镍粉末而言,作为具有微细粒径,并且氯品位低且硫品位得到控制的氧化镍粉末是不充分的,期待进一步改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-198213号公报
专利文献2:日本特开2001-032002号公报
专利文献3:日本特开2004-123488号公报
专利文献4:日本特开2004-189530号公报
专利文献5:日本特开2011-042541号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供含有含量得到控制的微粒的硫,杂质品位、特别是氯品位低,并且粒径微细,作为电子元件材料、固体氧化物型燃料电池的电极材料合适的氧化镍微粉末及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人为了达成上述目的而着眼于将热处理时不会产生大量的有害气体的中和镍盐水溶液而得到的氢氧化镍焙烧来制造氧化镍微粉末的方法,并进行了深入地研究,结果发现,用碱中和硫酸镍水溶液,将所得到的氢氧化镍在规定条件下进行热处理,由此可以得到硫品位得到控制,杂质品位、特别是氯品位低的微细的氧化镍微粉末,从而完成了本发明。
即,本发明提供的氧化镍微粉末的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:通过碱将硫酸镍水溶液中和而得到氢氧化镍的工序;将所得到的氢氧化镍在非还原性气氛中于超过850℃且低于1050℃的温度下进行热处理而形成氧化镍颗粒的工序;和将该热处理时形成的氧化镍颗粒的烧结体破碎的工序。
上述中和优选通过将反应液的pH控制于8.3~9.0来进行,硫酸镍水溶液中的镍浓度优选为50~150g/L。
另外,上述破碎优选通过使含有烧结体的氧化镍颗粒彼此碰撞来进行。
本发明提供的氧化镍微粉末的特征在于,其比表面积为3m2/g以上且不足6m2/g,硫品位为400质量ppm以下,氯品位为50质量ppm以下,钠品位为100质量ppm以下。另外,本发明的氧化镍微粉末优选通过激光散射法测得的D90为2μm以下。
发明的效果
根据本发明,能够容易地得到作为铁素体元件等电子元件材料、固体氧化物型燃料电池的电极材料合适的,杂质品位低,硫品位控制于400质量ppm以下,氯品位为50质量ppm以下,钠品位不足100质量ppm,并且微细的氧化镍微粉末。另外,该制造方法由于容易,不会产生大量的氯气、SOx气体,其工业价值极大。
具体实施方式
本发明的实施方式的氧化镍微粉末的制造方法包括下述工序:通过碱将硫酸镍水溶液中和而得到氢氧化镍的工序A;将所得到的氢氧化镍在非还原性气氛中于超过850℃且低于1050℃的温度下进行热处理而形成氧化镍颗粒的工序B;和将该热处理时形成的氧化镍颗粒的烧结体破碎的工序C。
上述本发明的实施方式的制造方法中,在工序A中原料使用硫酸镍是特别重要的。通过镍盐水溶液使用硫酸镍,与使用其它的镍盐的情况相比,即使热处理温度高温化,也能够得到微细的氧化镍粉末,由此能够得到微细且硫品位得到控制的氧化镍微粉末。即,本发明人发现,通过硫成分的效果,可以抑制热处理温度对粒径造成的影响,其结果,可以在维持微细的粒径的状态下,通过热处理温度来控制氧化镍的硫品位。进而,该方法由于不使用氯化镍,因此不会混入氯,可以得到除了原料中不可避免含有的杂质之外、实质上不含有氯的氧化镍微粉末。
用上述方法能够得到微细粒径的氧化镍微粉末的明确理由不清楚,但是认为,由于硫酸镍的分解温度高、为840℃,因此硫成分以硫酸盐形式卷入到氢氧化镍中的表面、界面,这直至高温为止抑制氧化镍颗粒的烧结。
通过上述热处理,氢氧化镍晶体内的羟基脱离而形成氧化镍颗粒,而此时通过适当地设定热处理温度,能够实现粒径的微细化和硫品位的控制。具体而言,通过使氢氧化镍的热处理温度超过850℃且低于1050℃,优选为860~1000℃,可以将氧化镍微粉末的硫品位控制于400质量ppm以下,使比表面积为3m2/g以上且不足6m2/g。特别是将硫品位控制于300质量ppm以下时,更优选为870℃以上的温度,将硫品位控制于100质量ppm以下时,更优选为910℃以上的温度,将硫品位控制于50质量ppm以下时,更优选为950℃以上的温度。任意一种情况下,若处于上述温度范围内,则通过适当调整热处理温度,就能够得到所希望的硫品位。
该热处理温度为1050℃以上时,进行硫成分的分解而上述烧结的抑制效果变得不充分,并且由于温度所导致的烧结促进变得显著。其结果,通过工序B的热处理得到的氧化镍颗粒之间的烧结变得显著,工序C中难以破碎氧化镍颗粒的烧结体,即使可以破碎,也得不到微细且具有良好的比表面积的氧化镍微粉末。另一方面,上述氢氧化镍的热处理温度为850℃以下时,通过硫酸盐等硫成分的分解进行的硫成分的挥发不充分,硫成分残留于氢氧化镍中,因此氧化镍微粉末的硫品位超过400质量ppm。
接着对本发明的实施方式的氧化镍的制造方法的每个工序进行详细说明。首先,工序A为用碱中和硫酸镍水溶液而得到氢氧化镍的工序,浓度和中和条件等可以适用公知的技术。对于用作原料的硫酸镍没有特别限定,但是由于所得到的氧化镍微粉末用作电子元件用、或固体氧化物型燃料电池的电极用,为了防止腐蚀,优选原料中含有的杂质不足100质量ppm。
作为中和所使用的碱没有特别限定,但是若考虑到残留于反应液中的镍量,则优选为氢氧化钠、氢氧化钾等,若考虑到成本则特别优选为氢氧化钠。另外,碱可以以固体或液体中的任意一种状态添加于硫酸镍水溶液,但是从操作容易程度方面考虑,优选使用水溶液。
为了得到均匀特性的氢氧化镍,向在反应槽内充分搅拌的液体,以所谓双注方式添加预先制造的作为镍盐水溶液的硫酸镍水溶液和碱水溶液是有效的。即,并非在反应槽内准备镍盐水溶液或碱水溶液中的任意一种、再添加另一方的碱水溶液或镍盐水溶液来进行中和,而是向反应槽内充分搅拌的液体中,优选边搅拌边同时并行且连续地以湍流状态添加镍盐水溶液和碱水溶液的方式才是有效的。此时,预先加入到反应槽内的液体优选为向纯水添加碱、并调整为规定pH而得到的液体。
中和反应时优选将反应液的pH设定于8.3~9.0的范围内,特别优选在该范围内将pH保持大致恒定。若该pH低于8.3,则残留于氢氧化镍中的硫酸根离子等阴离子成分的浓度增大,它们在工序B中焙烧时形成大量的盐酸、SOx而损坏炉体,所以不优选。另外,若pH高于9.0,则所得到的氢氧化镍过于微细,有可能难以进行后段的过滤。另外,在此后进行的工序B中烧结过度进行,有可能难以得到微细的氧化镍微粉末。
在本发明的优选中和条件、即pH 9.0以下时,水溶液中有可能残留少量的镍成分,但是此时,在上述工序A中中和析晶后,将pH提高至10左右,由此可以降低滤液中的镍。中和反应时的pH优选恒定地控制成其变动幅度以设定值为中心按绝对值计为0.2以内。若pH的变动幅度大于此,则有可能导致杂质的增大、氧化镍微粉末的低比表面积化。
另外,对工序A中使用的硫酸镍水溶液中的镍的浓度没有特别限定,但是若考虑到生产率,则按镍浓度计优选为50~150g/L。该浓度不足50g/L时,生产率变差。另一方面,若超过150g/L,则水溶液中的阴离子浓度过高,所生成的氢氧化镍中的硫品位提高,因此,最终得到的氧化镍微粉末中的杂质品位有可能没有充分降低。
中和反应时的液温为通常的条件时没有特别问题,也可以在室温下进行,但是为了使氢氧化镍颗粒充分生长,优选为50~70℃。通过使氢氧化镍颗粒充分生长,可以防止氢氧化镍中含有过量的硫。另外,可以抑制钠等杂质卷入到氢氧化镍中,从而最终降低氧化镍微粉末的杂质。
该液温低于50℃时,氢氧化镍颗粒的生长不充分,硫和杂质卷入到氢氧化镍中增多。另一方面,若液温超过70℃,则水的蒸发变得剧烈,水溶液中的硫和杂质浓度升高,因此所生成的氢氧化镍中的硫品位和杂质品位有可能升高。
上述中和反应结束后,将所析出的氢氧化镍过滤并回收。所回收的滤饼优选在转移到接下来的工序B之前进行洗涤。洗涤优选为再制浆洗涤,作为洗涤中使用的洗涤液,优选为水,特别优选为纯水。对洗涤时的氢氧化镍与水的混合比例没有特别限定,若为可以充分去除镍盐中含有的阴离子、特别是硫酸根离子以及钠成分的混合比例即可。
具体而言,关于洗涤液相对于氢氧化镍的量,为了可以充分降低残留阴离子和钠成分等杂质并且良好地分散氢氧化镍,优选相对于50~150g的氢氧化镍混合1L洗涤液,更优选相对于100g左右的氢氧化镍混合1L洗涤液。需要说明的是,对于洗涤时间,可以根据处理条件适当规定,若为能够充分降低残留杂质的时间即可。需要说明的是,通过一次洗涤未能充分降低阴离子和钠成分时,优选多次重复洗涤。特别是钠由于不能通过接下来的工序B中的热处理来去除,因此优选通过洗涤来充分去除。
接着,工序B为将上述工序A中得到的氢氧化镍进行热处理而得到氧化镍的工序。该热处理在非还原性气氛中于超过850℃且低于1050℃的温度范围内进行。热处理的气氛只要为非还原性气氛则没有特别限定,但是若考虑到经济性则优选为大气气氛。另外,为了将热处理时通过羟基的离去而产生的水蒸气有效地排出,优选在具有充分流速的气流中进行。需要说明的是,进行热处理的装置可以使用通常的焙烧炉。
热处理时间可以根据处理温度和处理量等处理条件适当设定,进行设定以使最终得到的氧化镍微粉末的比表面积为3m2/g以上且不足6m2/g即可。通过上述硫成分的效果,热处理后的氧化镍变得微细,容易破碎,最终破碎得到的氧化镍微粉末的比表面积为相对于热处理后的氧化镍的比表面积增加约1.5~3.5m2/g的程度。因此,可以由热处理后的氧化镍的比表面积判断来设定处理条件。即,优选在破碎前的氧化镍的比表面积达到0.5~4.5m2/g的条件下进行热处理。在此,存在若热处理温度低则热处理后的氧化镍颗粒的烧结少,因此破碎实现的比表面积的增加减小,若热处理温度高则热处理后的氧化镍颗粒的烧结多,因此有若进行强的破碎则破碎实现的比表面积的增加增大的倾向。通过在上述范围内设定热处理温度,可以容易地控制硫品位和比表面积。
接着,工序C为将上述工序B的热处理时形成的氧化镍颗粒的烧结体破碎的工序。上述工序B中,氢氧化镍晶体中的羟基脱离而形成氧化镍的颗粒,此时,虽然产生粒径的微细化的同时被硫酸成分抑制,但是由于高温的影响而以某种程度进行氧化镍颗粒之间的烧结。为了破坏该烧结体,工序C中对于热处理后的氧化镍进行破碎处理,由此得到氧化镍微粉末。
作为通常的破碎方法,有珠磨机、球磨机等使用破碎介质的方法,气流磨等不使用破碎介质的方法,本发明的制造方法中,优选采用后者的不使用破碎介质的破碎方法。这是由于,虽然使用破碎介质时破碎本身变得容易,但是氧化锆等构成破碎介质的成分有可能以杂质形式混入。特别是使用氧化镍微粉作为电子元件用时,优选采用不使用破碎介质的破碎方法。
若应该降低的杂质仅是锆,则通过破碎介质使用不含有氧化锆等锆的破碎介质进行破碎从而可以应对,但是即使这种情况下,也会由破碎介质混入其它的杂质,结果得不到低杂质品位的氧化镍微粉末,所以不优选。另外,利用不含有锆的破碎介质、例如不含有氧化钇稳定化氧化锆的破碎介质时,强度、耐磨耗性不充分,从这种观点考虑,优选为不使用破碎介质来进行破碎的方法。
作为不使用破碎介质来进行破碎的方法,有使粉体的颗粒彼此碰撞的方法、通过液体等溶剂对粉体施加剪切力的方法、使用利用溶剂的空穴作用实现的冲击力的方法等。作为使粉体的颗粒彼此碰撞的破碎装置,例如有干式气流磨、湿式气流磨,具体而言,前者可列举出Nano Grindingmill(注册商标)、Cross Jet Mill(注册商标),后者可列举出ULTIMAIZER(注册商标)、StarBurst(注册商标)等。另外,作为通过溶剂施加剪切力的破碎装置,例如有Nanomizer(注册商标)等,作为使用利用溶剂的空穴作用实现的冲击力的破碎装置,可列举出例如Nanomaker(注册商标)等。
上述破碎方法中,使粉体的颗粒彼此碰撞的方法由于混入杂质的可能性小、能够得到比较大的破碎力而特别优选。如此,通过不使用破碎介质来进行破碎,能够得到事实上没有源自破碎介质的杂质、特别是锆的混入的微细的氧化镍微粉末。
另外,为了防止破碎后进行的干燥时的再聚集,优选进行干式破碎。本发明的制造方法中,由于以硫酸镍作为原料,因此无需利用洗涤来去除氯。因此,能够进行干式破碎,能够省略干燥工序,因此在成本上也是有利的。
对破碎条件没有特别限定,通过通常条件的范围内的调整,就可以容易地得到目标的粒度分布的氧化镍微粉末。由此,可以得到作为铁素体元件等电子元件材料合适的分散性优异的微细的氧化镍微粉末。
通过以上方法制造的本发明的氧化镍微粉末,由于除了由原料以杂质形式混入以外,不包括混入氯的工序,因此氯品位极低。并且,硫品位得到控制,并且钠品位低,比表面积也大。具体而言,硫品位为400质量ppm以下,更优选为300质量ppm以下,氯品位为50质量ppm以下,钠品位为100质量ppm以下。另外,比表面积为3m2/g以上且不足6m2/g。因此,作为电子元件用、特别是铁素体元件用的材料、固体氧化物型燃料电池的电极用材料是合适的。需要说明的是,作为固体氧化物型燃料电池的电极用材料,优选硫品位为100质量ppm以下。
另外,本发明的氧化镍微粉末的制造方法中,由于不包括添加镁等第二族元素的工序,因此,这些元素实质上不会以杂质形式含有。进而,不使用破碎介质来进行破碎时,也不含有氧化锆,因此,可以使氧化锆品位和第二族元素品位为30质量ppm以下。
进而,关于本发明的氧化镍微粉末,优选通过激光散射法测得的D90(粒度分布曲线中的颗粒量的体积累积90%时的粒径)为2μm以下,更优选为0.2~1.8μm。需要说明的是,利用激光散射法测得的D90在制造电子元件时、与其它材料混合时被破碎而变小,但是通过该破碎,比表面积增大的可能性低,因此氧化镍微粉末自身的比表面积大是更重要的。
进而,本发明提供的氧化镍微粉末的制造方法中,由于对通过湿式法制造的氢氧化镍进行热处理,因此不会产生大量的有害的SOx。因此,无需用于将该SOx进行除害处理的价格昂贵的设备,因此可以将制造成本抑制得低。
实施例
以下通过实施例对本发明进行更详细的说明,但是本发明不被这些实施例任何限定。需要说明的是,实施例和比较例中的氯品位的分析如下进行:在可以抑制氯的挥发的密闭容器内,将氧化镍微粉末在微波照射下溶解于硝酸,并加入硝酸银使氯化银沉淀,对于所得到的沉淀物中的氯,使用荧光X射线定量分析装置(PANalytical公司制Magix)利用标准曲线法进行评价,由此进行氯品位的分析。另外,硫品位的分析在溶解于硝酸后通过ICP发光分光分析装置(SEIKO INSTRUMENTS INC制SPS-3000)进行。钠品位的分析如下进行:在溶解于硝酸后,通过原子吸光装置(Hitachi High-TechnologiesCorportion.Z-2300)进行评价,由此进行钠品位的分析。
氧化镍微粉末的粒径通过激光散射法进行,由其粒度分布求出体积累积90%时的粒径D90。另外,比表面积的分析通过利用氮气吸附进行的BET法求出。
[实施例1]
首先,向具有挡板和溢流口的带搅拌机构的容量2L的反应槽,加入包含纯水和氢氧化钠的pH调整为8.5的氢氧化钠水溶液2L,并充分搅拌。接着,将硫酸镍溶解于纯水而制造镍浓度为120g/L的镍水溶液。另外,准备12.5质量%的氢氧化钠水溶液。对这些镍水溶液和氢氧化钠水溶液进行调整,从而以pH8.5为中心、其变动幅度按绝对值计为0.2以内,并且同时并行地且连续地添加于前述反应槽内的氢氧化钠水溶液来进行混合。
如此,氢氧化镍的沉淀物连续地生成,并通过溢流回收。需要说明的是,镍水溶液以5mL/分钟的流量添加,由此将氢氧化镍的停留时间调整为约3小时。此时,镍水溶液和氢氧化钠水溶液在供给喷嘴出口部分别形成湍流。另外,在反应槽内,使液温为60℃,通过搅拌叶片以700rpm进行搅拌。
对于通过溢流回收的浆料,重复利用吸滤器进行的过滤和保持时间30分钟的纯水再制浆10次,得到氢氧化镍滤饼。将该滤饼使用送风干燥机在110℃的大气中干燥24小时,得到氢氧化镍(工序A)。
将所得到的氢氧化镍500g供给到大气焙烧炉,在865℃的大气中进行热处理2小时,得到氧化镍颗粒(工序B)。所得到的氧化镍颗粒的比表面积为4.1m2/g。
接着,将由所得到的氧化镍颗粒分取的300g,利用Nano Grindingmill(德寿工作所制)在推料机(pusher)喷嘴压力1.0MPa、研磨压力0.9MPa下进行破碎(工序C)。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位为370质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为5.9m2/g、D90为0.28μm。
[实施例2]
使工序B的热处理温度为875℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位为250质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为5.1m2/g、D90为0.42μm。
[实施例3]
使工序B的热处理温度为900℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。热处理后的氧化镍的比表面积为2.2m2/g。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位为140质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为4.3m2/g、D90为0.42μm。
[实施例4]
使工序B的热处理温度为910℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位为99质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为4.1m2/g、D90为0.58μm。
[实施例5]
使工序B的热处理温度为920℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位为71质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为3.8m2/g、D90为0.60μm。
[实施例6]
使工序B的热处理温度为950℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。热处理后的氧化镍的比表面积为1.1m2/g。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为3.2m2/g、D90为0.85μm。
[实施例7]
使工序B的热处理温度为1000℃,改变对Nano Grindingmill的氧化镍颗粒的供给量,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。热处理后的氧化镍的比表面积为0.9m2/g。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为3.4m2/g、D90为0.95μm。
[实施例8]
使工序B的热处理温度为1000℃,使热处理时间为6小时,改变对NanoGrindingmill的氧化镍颗粒的供给量,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。热处理后的氧化镍的比表面积为0.8m2/g。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为4.3m2/g、D90为1.34μm。
[比较例1]
使工序B的热处理温度为850℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位为670质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为7.0m2/g、D90为0.37μm。
[比较例2]
使工序B的热处理温度为1050℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为2.5m2/g、D90为1.51μm。
[比较例3]
使工序B的热处理温度为1200℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为1.8m2/g、D90为3.10μm。
[比较例4]
使用氯化镍来替代工序A的硫酸镍,使工序B的热处理温度为750℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位为240质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为3.3m2/g、D90为0.72μm。
[比较例5]
使用氯化镍来替代工序A的硫酸镍,使工序B的热处理温度为900℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位为120质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为2.2m2/g、D90为1.00μm。
[比较例6]
使用氯化镍来替代工序A的硫酸镍,使工序B的热处理温度为950℃,除此之外与实施例1同样地得到氧化镍微粉末并进行分析。
关于所得到的氧化镍微粉末,硫品位不足50质量ppm、氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积为1.7m2/g、D90为1.98μm。
对于上述实施例1~9和比较例1~6,原料及热处理条件(焙烧温度及焙烧时间)、和所得到的氧化镍微粉末的硫品位、氯品位、钠品位、比表面积和D90汇总示于下述表1。
[表1]
由上述表1的结果可知,全部的实施例中,硫品位控制于400质量ppm以下,而且氯品位不足50质量ppm、钠品位不足100质量ppm。另外,比表面积非常大、为3.0m2/g以上,能够得到微细的氧化镍微粉末。
与此相对,比较例1~6中,由于热处理温度处于本发明的条件之外、或者原料的镍盐使用氯化镍,因此硫品位、氯品位、比表面积值或D90中的任意一种作为电子元件材料没有处于优选的范围内。
Claims (2)
1.一种氧化镍微粉末,其特征在于,其比表面积为3m2/g以上且不足6m2/g,硫品位为140质量ppm以上且400质量ppm以下,氯品位为50质量ppm以下,钠品位为100质量ppm以下。
2.根据权利要求1所述的氧化镍微粉末,其特征在于,其通过激光散射法测得的D90为2μm以下。
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