CN110002512A - 一种掺镁四氧化三钴的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开掺镁四氧化三钴的制备方法，该方法将镁掺入钴溶液中，且通过随着合成时间的延长，加入反应釜中的钴溶液浓度梯度增加，同时调节反应釜中浆料的固液比，湿法合成出致密掺镁氢氧化钴，合成结束后将合成产物洗涤、干燥、煅烧，得到掺镁四氧化三钴产品。此法得到的产品掺镁均匀分布，振实密度高、比表面积大，形貌为球形或类球形。
Description
技术领域
本发明属锂离子电池技术领域，具体涉及一种用于制备高电压钴酸锂的掺镁四氧化三钴制备方法。
背景技术
钴酸锂为正极材料所制备的锂离子电池具有重量轻、容量大、比能量高、工作电压高、放电平稳、适合大电流放电、循环性能好、寿命长等特点，主要应用于3C数码领域。
钴酸锂正朝着高电压、高压实、高循环性能的方向发展，对原材料四氧化三钴的要求越来越高。
中国发明专利CN201410362746.7，公开了“一种小粒度高密度球形四氧化三钴的制备方法”，具体制备方法包括：1)提供含钴离子和络合剂的第一溶液；2)提供第二溶液，浓度为8-10mmol/L的氢氧化钠；3)反应釜装满去离子水，将所述第一溶液和第二溶液同时通入到所述反应釜中，反应釜温度控制在40-70℃，pH值控制为9-12，上清液钴含量控制在10-60ppm；反应釜的转速控制在170-200rpm；4)反应釜溢流出的料液进入陈化釜，经陈化后固液分离，得到的上清液打入上清液储桶暂存，再将上清液打入反应釜内，并控制反应釜内料液比在5％-10％；5)将固液分离出来的四氧化三钴投入洗涤釜内，用10-100℃的去离子水洗涤；6)洗涤好的四氧化三钴在500-900℃之间煅烧4-24个小时，制备的小粒度高密度球形四氧化三钴D50为1-3微米，振实密度大于2g/cm3。此两种专利所采用的小粒度四氧化三钴制备方法，过程繁琐。中国发明专利CN201510881580.4，公开了“一种大粒径高密度球形四氧化三钴的制备方法”，具体制作方法是在碳酸钴合成阶段通过多次循环结晶制得的碳酸钴，通过分段式热分解，在低温预分解阶段使碳酸钴局部分解，形成微孔通道，在高温热分解阶段，颗粒表面致密化，从而制备得到大粒径高密度球形四氧化三钴。此专利在碳酸钴合成阶段需要多次循环结晶，过程繁琐，不利于工业化生产。中国发明专利CN201210401514.9，公开了“一种制备大粒径球形四氧化三钴的方法及装置”，具体是在制备预定粒径的四氧化三钴时测试出料口处四氧化三钴颗粒的粒度，若其粒度小于四氧化三钴的预定生产粒径，则将出料口中的悬浮液重新通入反应装置中继续反应，直至所述反应装置出料口处的四氧化三钴粒度不小于预定生产粒径时，将所述悬浮液通入到压滤机中过滤得到球形四氧化三钴，此专利与本申请专利通过随着合成时间的延长，加入反应釜中的钴浓度梯度增大，从而控制氢氧化钴的稳步生长明显不同。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种生产过程简单易控的掺镁四氧化三钴的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种掺镁四氧化三钴的制备方法，该方法的特征在于具体步骤：
a、配液
以钴盐和镁盐为原料，配制10m3镁浓度为0.055~0.22g/L、钴浓度为20~40g/L的溶液为A溶液；配置10m3镁浓度为0.384~0.877g/L、钴浓度为140~160g/L的溶液为B溶液；配制氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液为C溶液，其中，氢氧化钠溶液浓度为200~300g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加20~30ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.05~0.1；
b、合成反应
合成反应开始时，将A溶液以250L/h的流量加入B溶液中，同时将A、B混合溶液以500L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，反应釜为10m3反应釜，在搅拌下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的75%~80%时，将精密过滤器开启，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的75%~80%所在的液位刻度上，反应过程中严格控制反应pH值9.6~9.8、反应温度70~75℃、搅拌强度300~320转/分钟和反应时间40-42h；
c、陈化、过滤、洗涤及干燥
当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化，陈化结束后，将合成产物进行过滤、洗涤、干燥，得到小粒度掺镁氢氧化钴；
d、煅烧
将步骤c得到的小粒度掺镁氢氧化钴进行煅烧，得到小粒度掺镁四氧化三钴产品。
所得小粒度掺镁四氧化三钴产品的物化指标包括：掺镁量0.2~0.4%且分布均匀，激光粒度D10在1~3μm，D50在3～5µm，D90在7~10μm，振实密度≧2.5g/cm3，比表面积1.0~3.0m2/g，形貌为球形或类球形。
该方法的特点是：分别配置高浓度和低浓度的含镁钴溶液为钴源，氢氧化钠溶液为沉淀剂，氨水溶液为络合剂，水合肼溶液为还原剂，通过提高合成初期晶核生成数量和调节合成浆料的固液比，添加水合肼防止氢氧化钴氧化等方式在短时间内湿法合成出粒度为3.5～5.5µm的小粒度掺镁氢氧化钴，合成结束后陈化、洗涤、干燥、在一定条件下煅烧，得到小粒度掺镁四氧化三钴产品。
本方案有益效果是：本发明通过合成开始阶段使用高浓度含镁钴溶液，并随着合成时间的增加，降低合成溶液的浓度，增加了合成反应开始阶段掺镁氢氧化钴晶核生成数量，有利于抑制掺镁氢氧化钴的生长，有利于制备出结晶致密的掺镁氢氧化钴。
本方案在合成一段时间后，通过将合成浆料浓缩并将浓浆料返回反应釜中继续合成，能够合成出激光粒度D10在1~3μm，D50在3.5～5.5µm，D90在7~10μm的掺镁氢氧化钴产品，进而制备出激光粒度在D10在1~3μm，D50在3～5µm，D90在7~10μm，振实密度大于2.5g/cm3，比表面积1.0～3.0m2/g的球形或类球形掺镁四氧化三钴产品。通过调整合成浆料的固液比，增大了反应釜的有效体积，增加了单釜产能，提高了设备利用率。
在制备小粒度掺镁氢氧化钴过程中，由于氢氧化钴与空气接触，造成氢氧化钴表面被氧化，不利于氢氧化钴的致密生长，通过在沉淀剂溶液中加入还原剂水合肼的方式避免生成的氢氧化钴被氧化，保证了氢氧化钴颗粒的致密生长。
或者，一种掺镁四氧化三钴的制备方法，该方法的特征在于具体步骤：
a、配液
以钴盐和可溶镁盐为原料，配制钴浓度为20~40g/L，镁浓度为0.11~0.33g/L的混合溶液10m3为A溶液；配置钴浓度为140~160g/L，镁浓度为0.77~1.32g/L的混合溶液10m3为B溶液；配制氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液为C溶液，其中，氢氧化钠溶液浓度为200~300g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加5~20ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.1~0.2；
b、合成反应
合成反应开始时，将B溶液以200L/h的流量加入A溶液中，同时将A、B混合溶液以400L/h的流量与C溶液并流加入反应釜中，反应釜为15m3反应釜，在搅拌下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的80%~85%时，开启精密过滤器，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的80%~85%所在的液位刻度上，反应过程中严格控制反应pH值9.5~9.6、反应温度为75~80℃、搅拌强度为200~250转/分钟和反应时间50-52h；
c、陈化、过滤、洗涤及干燥
当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化，陈化结束后，将合成产物进行过滤、洗涤、干燥，得到大粒度掺镁氢氧化钴；
d、煅烧
将步骤c得到的大粒度掺镁氢氧化钴进行煅烧，得到大粒度掺镁四氧化三钴产品。
所得大粒度掺镁四氧化三钴产品的物化指标包括：掺镁量为0.4~0.6%且分布均匀，激光粒度D10在12~15μm，D50在17～19µm，D90在22~25μm，振实密度≧2.4g/cm3，比表面积1.0~3.0m2/g，形貌为球形或类球形。
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该方法的特点是：分别配置高浓度和低浓度的含镁钴溶液为钴源，氢氧化钠溶液为沉淀剂，氨水溶液为络合剂，水合肼溶液为还原剂，通过降低合成初期晶核生成数量和调节合成浆料的固液比、添加水合肼防止氢氧化钴氧化等方式在短时间内湿法合成出激光粒度为18～20µm的大粒度掺镁氢氧化钴。合成结束后陈化、洗涤、干燥、在一定条件下煅烧，得到大粒度掺镁四氧化三钴产品。
本方案有益效果是：本发明通过合成开始阶段使用低浓度钴溶液，并随着合成时间的增加，增加合成钴溶液的浓度，降低了合成反应开始阶段氢氧化钴晶核生成数量，有利于氢氧化钴的生长，有利于制备出结晶致密的氢氧化钴。
本方案在合成一段时间后，通过将合成浆料浓缩并将浓浆料返回反应釜中继续合成，能够合成出激光粒度D10在13~16μm，D50在18~20µm，D90在23~26μm的掺镁氢氧化钴产品，进而制备出激光粒度在D10在12~15μm，D50在17~19µm，D90在22~25μm，振实密度≥2.4g/cm3，比表面积1.0～3.0m2/g的球形或类球形四氧化三钴产品。通过调整合成浆料的固液比，增大了反应釜的有效体积，增加了单釜产能，提高了设备利用率。
在制备大粒度掺镁氢氧化钴过程中，由于氢氧化钴与空气接触，造成氢氧化钴表面容易被氧化，不利于氢氧化钴的生长，通过在沉淀剂溶液中加入还原剂水合肼的方式避免生成的氢氧化钴被氧化，保证了氢氧化钴颗粒的致密生长。
本发明将镁与钴溶液充分混合，在合成反应阶段通过提高反应pH值到9.5以上的方式实现镁和钴的共沉淀，制备出了掺杂元素均匀分散的掺镁氢氧化钴，并进而制备出掺杂元素均匀分布的四氧化三钴产品。
所用钴盐为硫酸钴、硝酸钴或氯化钴中的一种，所述镁盐为硫酸镁、硝酸镁或氯化镁中的一种。上述步骤c中，陈化时间为1~2h，洗涤采用的是离心机洗涤，洗涤物料采用的是80~90℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为200~300℃。步骤d中，煅烧条件为回转窑煅烧，煅烧温度为700℃～750℃，煅烧时间为4～6h。
附图说明
图1是实施例1制备产物的SEM检测形貌图；
图2是实施例2制备产物的SEM检测形貌图；
图3是实施例3制备产物的SEM检测形貌图；
图4是实施例4制备产物的SEM检测形貌图；
图5是实施例5制备产物的SEM检测形貌图；
图6是实施例6制备产物的SEM检测形貌图。
具体实施方式
实施例1
生产步骤同上，此处不再赘述。各个步骤中的具体参数如下：
配置的A溶液为10m3镁浓度为0.055g/L，钴浓度为20g/L硝酸镁与硝酸钴混合溶液；配制的B溶液为10m3镁浓度为0.877g/L，钴浓度为160g/L的硝酸镁与硝酸钴混合溶液；配制的C溶液为氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液。其中，氢氧化钠溶液浓度为200g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加20ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.05。
合成反应：合成反应开始时，将A溶液以250L/h的流量加入B溶液中，同时将A、B混合溶液以500L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，在300转/分钟的搅拌下进行氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的75%时，将精密过滤器开启，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的75%。反应过程中严格控制反应pH值为9.6，反应温度为70℃、搅拌强度为300转/分钟，反应时间为40h。
陈化、过滤、洗涤及干燥：当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化。陈化1h后，将合成产物用离心机过滤洗涤，洗涤物料采用的是80℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为200℃，得到小粒度掺镁氢氧化钴产品。
煅烧：将得到的小粒度掺镁氢氧化钴在回转窑上煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为6h。得到小粒度掺镁四氧化三钴产品。
表1 实施例1的部分物化指标
实施例1制备的产品微观形貌指标见附图1。
实施例2
生产步骤同上，此处不再赘述。各个步骤中的具体参数如下：
配置的A溶液为10m3镁浓度为0.123g/L，钴浓度为30g/L硫酸镁与硫酸钴混合溶液；配制的B溶液为10m3镁浓度为0.616g/L，钴浓度为150g/L的硫酸镁与硫酸钴混合溶液；配制的C溶液为氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液.其中，氢氧化钠溶液浓度为250g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加25ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.08。
合成反应：合成反应开始时，将A溶液以250L/h的流量加入B溶液中，同时将A、B混合溶液以500L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，在310转/分钟的搅拌下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的78%时，将精密过滤器开启，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的78%。反应过程中严格控制反应pH值为9.7，反应温度为72℃、搅拌强度为310转/分钟，反应时间为40h。
陈化、过滤、洗涤及干燥：当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化。陈化1.5h后，将合成产物用离心机过滤洗涤，洗涤物料采用的是85℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为250℃，得到小粒度掺镁氢氧化钴产品。
煅烧：将得到的小粒度掺镁氢氧化钴在回转窑上煅烧，煅烧温度为720℃，煅烧时间为5h。得到小粒度掺镁四氧化三钴产品。
表2 实施例2的部分物化指标
实施例2制备的产品微观形貌指标见附图2。
实施例3
生产步骤同上，此处不再赘述。各个步骤中的具体参数如下：
配置的A溶液为10m3镁浓度为0.219g/L，钴浓度为40g/L的氯化镁与氯化钴混合溶液；配制的B溶液为10m3镁浓度为0.767g/L，钴浓度为140g/L的氯化镁与氯化钴混合溶液；配制的C溶液为氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液。其中，氢氧化钠溶液浓度为300g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加30ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.1。
合成反应：合成反应开始时，将A溶液以250L/h的流量加入B溶液中，同时将A、B混合溶液以500L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，在320转/分钟的搅拌下进行氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的80%时，将精密过滤器开启，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的80%。反应过程中严格控制反应pH值为9.8，反应温度为75℃，搅拌强度为320转/分钟，反应时间为40h。
陈化、过滤、洗涤及干燥：当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化。陈化2h后，将合成产物用离心机过滤洗涤，洗涤物料采用的是90℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为300℃，得到小粒度掺镁氢氧化钴产品。
煅烧：将得到的小粒度掺镁氢氧化钴在回转窑上煅烧，煅烧温度为750℃，煅烧时间为4h。得到小粒度掺镁四氧化三钴产品。
表3 实施例3的产品部分物化指标
实施例3制备的产品微观形貌指标见附图3。
实施例4
配置的A溶液为10m3钴浓度为20g/L硝酸钴溶液，镁浓度为0.11g/L的硝酸镁混合溶液；配制的B溶液为10m3钴浓度为160g/L的硝酸钴溶液，镁浓度为0.88g/L的硝酸镁混合溶液；配制的C溶液为氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液。其中，氢氧化钠溶液浓度为200g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加5ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.1。
合成反应。合成反应开始时，将B溶液以200L/h的流量加入A溶液中，同时将A、B混合溶液以400L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，在200转/分钟的搅拌强度下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的80%时，开启精密过滤器，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的80%。反应过程中严格控制反应pH值为9.5，反应温度为75℃，搅拌强度为200转/分钟，反应时间为50h。
陈化、过滤、洗涤及干燥。当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化。陈化1h后，将合成产物用离心机过滤洗涤，洗涤物料采用的是80℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为200℃，得到大粒度掺镁氢氧化钴产品。
煅烧。将得到的大粒度掺镁氢氧化钴在回转窑上煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为6h。得到大粒度掺镁四氧化三钴产品。
表4 实施例4的部分物化指标
实施例4制备的产品微观形貌指标见附图4。
实施例5
配置的A溶液为10m3钴浓度为30g/L硫酸钴溶液，镁浓度为0.21g/L的硫酸镁混合溶液；配制的B溶液为10m3钴浓度为150g/L的硫酸钴溶液，镁浓度为1.04g/L的硫酸镁混合溶液；配制的C溶液为氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液。其中，氢氧化钠溶液浓度为250g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加15ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.15。
合成反应。合成反应开始时，将B溶液以200L/h的流量加入A溶液中，同时将A、B混合溶液以400L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，在220转/分钟的搅拌下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的80%时，开启精密过滤器，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的80%。反应过程中严格控制反应pH值为9.6，反应温度为78℃，搅拌强度为220转/分钟，反应时间为50h。
陈化、过滤、洗涤及干燥。当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化。陈化1.5h后，将合成产物用离心机过滤洗涤、洗涤物料采用的是85℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为250℃，得到大粒度掺镁氢氧化钴产品。
煅烧。将得到的大粒度掺镁氢氧化钴在回转窑上煅烧，煅烧温度为730℃，煅烧时间为5h。得到大粒度掺镁四氧化三钴产品。
表5 实施例5的部分物化指标
实施例5制备的产品微观形貌指标见附图5。
实施例6
配置的A溶液为10m3钴浓度为40g/L氯化钴溶液，镁浓度为0.33g/L的氯化镁混合溶液；配制的B溶液为10m3钴浓度为140g/L的氯化钴溶液，镁浓度为1.16g/L的氯化镁混合溶液；配制的C溶液为氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液，其中，氢氧化钠溶液浓度为300g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加20ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.2。
合成反应。合成反应开始时，将B溶液以200L/h的流量加入A溶液中，同时将A、B混合溶液以400L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，在250转/分钟的搅拌下进行氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的85%时，开启精密过滤器，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的85%。反应过程中严格控制反应pH值为9.5，反应温度为80℃，搅拌强度为,250转/分钟，反应时间为50h。
陈化、过滤、洗涤及干燥。当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化。陈化2h后，将合成产物用离心机过滤洗涤，洗涤物料采用的是90℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为300℃，得到大粒度掺镁氢氧化钴产品。
煅烧。将得到的大粒度掺镁氢氧化钴在回转窑上煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为4h。得到大粒度掺镁四氧化三钴产品。
表6 实施例6的产品部分物化指标
实施例6制备的产品微观形貌指标见附图6。
Claims (8)
1. 一种掺镁四氧化三钴的制备方法，该方法的特征在于具体步骤：
a、配液
以钴盐和镁盐为原料，配制10m3镁浓度为0.055~0.22g/L、钴浓度为20~40g/L的溶液为A溶液；配置10m3镁浓度为0.384~0.877g/L、钴浓度为140~160g/L的溶液为B溶液；配制氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液为C溶液，其中，氢氧化钠溶液浓度为200~300g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加20~30ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.05~0.1；
b、合成反应
合成反应开始时，将A溶液以250L/h的流量加入B溶液中，同时将A、B混合溶液以500L/h的流速与C溶液并流加入反应釜中，反应釜为10m3反应釜，在搅拌下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的75%~80%时，将精密过滤器开启，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的75%~80%所在的液位刻度上，反应过程中严格控制反应pH值9.6~9.8、反应温度70~75℃、搅拌强度300~320转/分钟和反应时间40-42h；
c、陈化、过滤、洗涤及干燥
当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化，陈化结束后，将合成产物进行过滤、洗涤、干燥，得到小粒度掺镁氢氧化钴；
d、煅烧
将步骤c得到的小粒度掺镁氢氧化钴进行煅烧，得到小粒度掺镁四氧化三钴产品。
2.根据权利要求1所述的一种掺镁四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴或氯化钴中的一种，所述镁盐为硫酸镁、硝酸镁或氯化镁中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种掺镁四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，陈化时间为1~2h，洗涤采用的是离心机洗涤，洗涤物料采用的是80~90℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为200~300℃。
4.根据权利要求1所述的一种掺镁四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤d中，煅烧条件为回转窑煅烧，煅烧温度为700℃～750℃，煅烧时间为4～6h。
5. 一种掺镁四氧化三钴的制备方法，该方法的特征在于具体步骤：
a、配液
以钴盐和可溶镁盐为原料，配制钴浓度为20~40g/L，镁浓度为0.11~0.33g/L的混合溶液10m3为A溶液；配置钴浓度为140~160g/L，镁浓度为0.77~1.32g/L的混合溶液10m3为B溶液；配制氢氧化钠溶液与氨水溶液的混合液为C溶液，其中，氢氧化钠溶液浓度为200~300g/L，氨水溶液浓度为180g/L，每升氨水溶液中添加5~20ml质量浓度为80%的水合肼溶液，且C溶液中氨水溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.1~0.2；
b、合成反应
合成反应开始时，将B溶液以200L/h的流量加入A溶液中，同时将A、B混合溶液以400L/h的流量与C溶液并流加入反应釜中，反应釜为15m3反应釜，在搅拌下进行掺镁氢氧化钴合成，当反应釜内浆料体积达到反应釜体积的80%~85%时，开启精密过滤器，用泵将反应釜浆料打入精密过滤器中进行浓缩，浓浆料返回反应釜中继续合成，通过调节排掉的母液量来保持反应釜液位在反应釜体积的80%~85%所在的液位刻度上，反应过程中严格控制反应pH值9.5~9.6、反应温度为75~80℃、搅拌强度为200~250转/分钟和反应时间50-52h；
c、陈化、过滤、洗涤及干燥
当A、B溶液全部加入反应釜后，关闭精密过滤器，开始陈化，陈化结束后，将合成产物进行过滤、洗涤、干燥，得到大粒度掺镁氢氧化钴；
d、煅烧
将步骤c得到的大粒度掺镁氢氧化钴进行煅烧，得到大粒度掺镁四氧化三钴产品。
6.根据权利要求5所述的一种掺镁四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴或氯化钴中的一种，所述镁盐为硫酸镁、硝酸镁或氯化镁中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种掺镁四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，陈化时间为1~2h，洗涤采用的是离心机洗涤，洗涤物料采用的是80~90℃的去离子水，干燥物料的设备为闪蒸机，干燥温度为200~300℃。
8.根据权利要求5所述的一种掺镁四氧化三钴的制备方法，其特征在于：所述步骤d中，煅烧条件为回转窑煅烧，煅烧温度为700℃～750℃，煅烧时间为4～6h。
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