CN108033494B - 一种纳米球型四氧化三钴的制备方法 - Google Patents

一种纳米球型四氧化三钴的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米球型四氧化三钴的制备方法。将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴反应，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，将醋酸钴‑酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，高温高压下搅拌反应2‑3小时，继续反应0.5‑1小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。本发明工艺简单，成本低，工艺流程短，且完全不产生含有钴离子、氨氮、碱金属离子、硫酸根、氯离子等杂质的废水，得到的产品团聚指数小，分散性好，一次粒径为20‑40nm，团聚指数小，比表面积大，且形貌为球型。

Description

一种纳米球型四氧化三钴的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，属于电池材料技术领域。
背景技术
四氧化三钴为黑色或灰黑色粉末,常规的松装密度0.5-1.5g/mL，振实密度2.0-3.0g/mL。为一氧化钴合三氧化二钴的产物。露置空气中易于吸收水分，但不生成水合物。易溶于硝酸。加热到1200℃以上时会分解为氧化亚钴。在氢气火焰中强热到900℃时，还原为金属钴。
其应用领域，主要用于生产电池正极材料钴酸锂。主要分为的总类的电池级四氧化三钴，和电子级四氧化三钴用于制造电阻。也用于制造珐琅中钴的原料或其它用途的氧化剂。另外汽车尾气CO在四氧化三钴纳米棒的催化作用下，低温与氧气发生反应，生成二氧化碳。
目前的纳米四氧化三钴存在团聚指数大，分散性差，且在四氧化三钴生产过程中会产生大量的含有钴离子、氨氮、碱金属离子、硫酸根、氯离子等杂质的废水，比如共沉淀工艺每吨产品产生废水30-50吨，工艺流程长，成本高且比表面积低等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，工艺简单，成本低，工艺流程短，且完全不产生含有钴离子、氨氮、碱金属离子、硫酸根、氯离子等杂质的废水，得到的产品团聚指数小，分散性好，一次粒径为20-40nm，团聚指数小于3，比表面积达到130-150m2/g，且形貌为球型。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在25-40℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量低于50ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为125-130℃、压力为1-1.5Mpa条件下搅拌反应2-3小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，然后停止通入混合气体，继续反应0.5-1小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，在温度为60-70℃、压力为1000-5000Pa的下烘干至滤渣中的有机物含量低于100ppm，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。
所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2-2.5mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.01-2.02:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.6-0.65：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
所述步骤(2)中H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5-6:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2-3kw，反应过程的搅拌速度为200-300r/min。
所述步骤(3)离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1)继续使用，筛分时过300-350目筛网。
本发明以醋酸钴为钴的原料，在氢气和氧气共存的气氛下，通过高温高压下，一步法直接得到四氧化三钴，其发生的化学反应方程式如下：
3(CH3COO)2Co+3H2+2O2-----6CH3COOH+Co3O4
通过氢气和氧气比例的搭配，在起始反应阶段，提高混合气体中氢气的占比，此过程为诱导期，提高氢气的分压，则醋酸钴在还原性气氛下，被还原成钴单质，或者得到氧化亚钴，再中间过程，提高混合气体中氧气的占比，此过程为氧化期，提高氧气的分压，则醋酸钴和前一阶段生成的钴单质、氧化亚钴在氧化性气氛下，被氧化成四氧化三钴，在最后阶段，则混合气体中氢气和氧气的摩尔比为3:2，则在前个阶段生成的四氧化三钴晶粒上生长，通过控制氧气和氢气分压来控制四氧化三钴的生长，同时由于酒精的分散作用，外加微波和超声，得到分散性好、团聚指数低、球型的四氧化三钴，且最终得到的四氧化三钴的二价钴与三价钴的摩尔比0.985-1.05:2，最终得到的产品指标如下：
指标 钴含量 Co2+/Co3+ 一次粒径 团聚指数
数值 73.2-73.3％ 0.985-1.05:2 20-40nm ＜3
指标 BET 松装 振实密度 休止角
数值 130-150m2/g 1.9-2.2g/mL 2.5-2.6g/mL 10-15°
指标 Ni Ca Mn Zn
数值 0.2-0.6ppm 1.2-2ppm 0.8-1.2ppm 0.9-1.5ppm
指标 Na Cd Mg C
数值 1.2-1.5ppm 0.1-0.3ppm 0.5-0.9ppm 20-30ppm
指标 形貌 pH 硫酸根 氯离子
数值 球型 6-7 1.2-1.5ppm 1.1-1.5ppm
同时，本发明没有任何废水产生，最终得到的醋酸-酒精溶液完全返回继续溶解碳酸钴，且离心分离的四氧化三钴不经过洗涤，直接真空干燥，将粘附在四氧化三钴上的醋酸-酒精溶液挥发出来，经过冷凝回收，流程短、且成本低，由于可以严格控制氢气和氧气的比例，从而可以严格控制四氧化三钴中二价钴与三价钴的比例，最终产品的纯度高，避免了其他钴的氧化物如氧化亚钴、三氧化二钴的产生，且产品不需要经过破碎等工序，得到的产品即为高分散性的纳米球型四氧化三钴，且比表面积大，振实密度高。
本发明的有益效果：
(1)本发明基本无废水、废气和废渣产生，可以降低成本，且环保压力小，为节能环保的制备工艺，且一步法得到四氧化三钴，流程短，制备效率高，根据实际生产估算，本工艺相比较液相沉淀工艺，可降低30-40％的制备成本，相比较溶胶凝胶法可以降低50％以上的成本。
(2)得到的产品团聚指数小，分散性好，一次粒径为20-40nm，团聚指数小于3，比表面积达到130-150m2/g，且形貌为球型。
(3)产品的纯度高，避免了其他钴的氧化物如氧化亚钴、三氧化二钴的产生，且产品不需要经过破碎等工序。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1所示：本实施例的一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在25-40℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量低于50ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为125-130℃、压力为1-1.5Mpa条件下搅拌反应2-3小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，然后停止通入混合气体，继续反应0.5-1小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，在温度为60-70℃、压力为1000-5000Pa的下烘干至滤渣中的有机物含量低于100ppm，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。
所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2-2.5mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.01-2.02:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.6-0.65：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
所述步骤(2)中H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5-6:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2-3kw，反应过程的搅拌速度为200-300r/min。
所述步骤(3)离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1)继续使用，筛分时过300-350目筛网。
最终产品的指标如下：
指标 钴含量 Co2+/Co3+ 一次粒径 团聚指数
数值 73.2-73.3％ 0.985-1.05:2 20-40nm ＜3
指标 BET 松装 振实密度 休止角
数值 130-150m2/g 1.9-2.2g/mL 2.5-2.6g/mL 10-15°
指标 Ni Ca Mn Zn
数值 0.2-0.6ppm 1.2-2ppm 0.8-1.2ppm 0.9-1.5ppm
指标 Na Cd Mg C
数值 1.2-1.5ppm 0.1-0.3ppm 0.5-0.9ppm 20-30ppm
指标 形貌 pH 硫酸根 氯离子
数值 球型 6-7 1.2-1.5ppm 1.1-1.5ppm
实施例1
一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在32℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量为20ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为128℃、压力为1.25Mpa条件下搅拌反应2.5小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，然后停止通入混合气体，继续反应0.5-1小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，在温度为65℃、压力为3000Pa的下烘干至滤渣中的有机物含量为30ppm，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。
所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2.25mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.015:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.632：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
所述步骤(2)中H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5.5:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2.5kw，反应过程的搅拌速度为250r/min。
所述步骤(3)离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1)继续使用，筛分时过300目筛网。
最终产品的指标如下：
实施例2
一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在30℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量为30ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为127℃、压力为1.45Mpa条件下搅拌反应2.5小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，然后停止通入混合气体，继续反应0.8小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，在温度为63℃、压力为4000Pa的下烘干至滤渣中的有机物含量为40ppm，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。
所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2.41mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.016:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.62：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
所述步骤(2)中H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5.5:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2.7kw，反应过程的搅拌速度为280r/min。
所述步骤(3)离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1)继续使用，筛分时过350目筛网。
最终产品的指标如下：
指标 钴含量 Co2+/Co3+ 一次粒径 团聚指数
数值 73.21％ 0.992:2 32nm 2.3
指标 BET 松装 振实密度 休止角
数值 145m2/g 1.98g/mL 2.53g/mL 12°
指标 Ni Ca Mn Zn
数值 0.4ppm 1.8ppm 1.1ppm 1.42ppm
指标 Na Cd Mg C
数值 1.42ppm 0.18ppm 0.7ppm 27ppm
指标 形貌 pH 硫酸根 氯离子
数值 球型 6.8 1.41ppm 1.4ppm
实施例3
一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在35℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量为25ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为128℃、压力为1.3Mpa条件下搅拌反应2.7小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，然后停止通入混合气体，继续反应0.7小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，在温度为66℃、压力为4500Pa的下烘干至滤渣中的有机物含量为30ppm，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。
所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2.35mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.011:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.621：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
所述步骤(2)中H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5.3:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2.8kw，反应过程的搅拌速度为210r/min。
所述步骤(3)离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1)继续使用，筛分时过325目筛网。
最终产品的指标如下：
实施例4
一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在32℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量为20ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为127℃、压力为1.35Mpa条件下搅拌反应2.45小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，然后停止通入混合气体，继续反应0.6小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，将滤渣放入真空烘干，在温度为63℃、压力为1500Pa的下烘干至滤渣中的有机物含量为10ppm，经过过筛后纳米球型四氧化三钴。
所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2.41mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.015:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.62：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
所述步骤(2)中H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5.35:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2.15kw，反应过程的搅拌速度为240r/min。
所述步骤(3)离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1)继续使用，筛分时过350目筛网。
最终产品的指标如下：
指标 钴含量 Co2+/Co3+ 一次粒径 团聚指数
数值 73.29％ 1.01:2 27nm 2.7
指标 BET 松装 振实密度 休止角
数值 138m2/g 1.99g/mL 2.57g/mL 14°
指标 Ni Ca Mn Zn
数值 0.45ppm 1.75ppm 0.98ppm 1.45ppm
指标 Na Cd Mg C
数值 1.35ppm 0.25ppm 0.85ppm 25ppm
指标 形貌 pH 硫酸根 氯离子
数值 球型 6.8 1.35ppm 1.21ppm
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其特征在于，为以下步骤：
(1)将无水醋酸与无水酒精混合得到醋酸酒精的混合溶液，再加入碳酸钴，在25-40℃反应，反应至碳酸钴完全溶解，得到醋酸钴-酒精溶液，然后加入无水硫酸钙颗粒，搅拌混合，然后过滤，使得醋酸钴-酒精溶液中的水分含量低于50ppm；
(2)高压反应，将醋酸钴-酒精溶液放入高压反应釜内，通入H2和O2的混合气体，在温度为125-130℃、压力为1-1.5MPa 条件下搅拌反应2-3小时，前三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为1:0.5，中间三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为5:3，后面三分之一的反应时间内，混合气体中H2和O2的摩尔比为3:2，然后停止通入混合气体，继续反应0.5-1小时，得到纳米球型四氧化三钴颗粒，H2和O2的总摩尔数与醋酸钴-酒精溶液中钴的摩尔数之比为5-6:1，在高压反应过程加热采用微波加热，同时外加超声，超声功率为每立方溶液加超声功率2-3k W ，反应过程的搅拌速度为200-300r/min；
(3)后处理，将反应后的物料经过离心分离，离心分离过程，滤液为醋酸酒精的混合溶液，返回步骤(1)继续使用，将滤渣放入真空烘干，在温度为60-70℃、压力为1000-5000Pa下烘干至滤渣中的有机物含量低于100ppm，滤渣在真空烘干过程，真空泵上设置冷却缓冲罐，烘干挥发出来的醋酸蒸汽和酒精蒸汽经过冷却缓冲罐冷凝下来并收集，得到的醋酸酒精的混合溶液返回步骤(1) 继续使用，经过过筛后得到 纳米球型四氧化三钴，筛分时过300-350目筛网。
2.根据权利要求1所述的一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)醋酸酒精的混合溶液中醋酸的浓度为2-2.5mol/L，醋酸酒精的混合溶液中醋酸与碳酸钴的摩尔比为2.01-2.02:1，碳酸钴的其他金属杂质含量小于50ppm，硫酸根含量小于100ppm，氯离子含量小于20ppm。
3.根据权利要求1所述的一种纳米球型四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加入的无水硫酸钙与碳酸钴的摩尔数之比为0.6-0.65：1，过滤得到的二水硫酸钙经过高温脱水返回步骤(1)继续使用。
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