DE69911559T2 - Verfahren zur herstellung von feinen sferischen teilchen von nikkel, kobalt oder kupfer karbonaten oder hydroxiden - Google Patents

Verfahren zur herstellung von feinen sferischen teilchen von nikkel, kobalt oder kupfer karbonaten oder hydroxiden Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen von einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Elementes, gewählt aus Nickel, Kobalt und Kupfer. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen eines Carbonats oder eines Hydroxids eines Elementes, gewählt aus Nickel, Kobalt und Kupfer, welche speziell nützlich als Vorläufer für die Herstellung von gleichmäßigen und feinen kugelförmigen Teilchen eines Metalles sind, gewählt aus Nickel, Kupfer und Kobalt, sowie an sich als Katalysator zur Verwendung in der organischen Synthese, als Träger, als Pigmente, als Füllstoff oder als Glasur nützlich sind.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Als Beispiel sind Teilchen aus Nickelcarbonat im allgemeinen als ein feines amorphes oder nicht-kugelförmiges Pulver bekannt, obwohl es auch bekannt ist, dass feine kugelförmige Teilchen aus Nickelcarbonat hergestellt werden können durch ein Verfahren, in welchem eine W/O-Emulsion als ein Reaktionsfeld verwendet wird, wie beschrieben in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2-59432.
  • Gemäß dieses Verfahrens wird eine wässrige Lösung aus wasserlöslichem Nickelsalz, wie Nickelchlorid, zu einem nicht-wässrigen Medium zusammen mit einem Tensid zugesetzt, und die resultierende Mischung wird gerührt, wodurch eine W/O-Emulsion hergestellt wird. Dann wird eine wässrige Lösung eines Carbonates oder eines Hydrogencarbonates eines Alkalimetalls als ein Neutralisiermittel zu der Emulsion zugegeben, so dass das Nickelsalz in der Lösung in der Form von Tröpfchen mit dem Neutralisiermittel umgesetzt wird, wodurch feine kugelförmige Teilchen von Nickelcarbonat gebildet werden.
  • Gemäß des Verfahrens, wie obenstehend erwähnt, in welchem eine Emulsion als ein Reaktionsfeld verwendet wird, wird jedoch die Emulsion leicht abgebaut bzw. zerbrochen, was nicht nur an dem verwendeten Neutralisiermittel liegt, sondern auch an den Salzen, welche als Nebenprodukt erzeugt werden, wenn das wasserunlösliche Nickelsalz gebildet benprodukt erzeugt werden, wenn das wasserunlösliche Nickelsalz gebildet wird. Deshalb ist es schwierig, das Reaktionsfeld während der Reaktion stabil zu halten, und daher ist es schwierig, feine kugelförmige Teilchen von Nickelcarbonat auf eine stabile Weise zu erhalten.
  • Selbst wenn das Verfahren feine kugelförmige Teilchen von Nickelsalz vorsieht, ist es nicht möglich, feine kugelförmige Teilchen aus Nickelmetall zu erhalten, da es schwierig ist, die kugelförmige Form der Teilchen während des Verfahrens zum Oxidieren und Reduzieren des so erhaltenen Nickelsalzes aufrecht zu erhalten.
  • Die Erfindung ist fertiggestellt worden, um die vorstehenden Probleme zu lösen, welche bei der Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen eines Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids beteiligt sind. Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen eines Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids vorzusehen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen von Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid vor, umfassend: Lösen eines Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids der allgemeinen Formel (I) M(CO3)x/2·(OH)y worin M Ni, Co oder Cu darstellt, und x und y Zahlen sind, die das Folgende erfüllen: 0 ≦ x ≦ 2, 0 ≦ y ≦ 2 und x + y = 2, in wässrigem Ammoniak, Überführen der resultierenden Lösung in eine W/O-Emulsion, die Tröpfchen der Lösung in einem nichtwässrigem Medium enthält, und anschließend Entfernen der flüchtigen Komponenten einschließlich Ammoniak aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch ein basisches Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen präzipitiert wird.
  • Kurze Erläuterung der Zeichnungen
  • Die 1 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 1 gemäß der Erfindung;
  • Die 2 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 1;
  • Die 3 ist ein Teilchengrößen-Verteilungsdiagramm von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 1;
  • Die 4 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von feinen kugelförmigen Teilchen von Nickelmetall, erhalten durch Oxidieren von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 1, und anschließend Erwärmen und Reduzieren des Produktes in einem Wasserstoffgasstrom;
  • Die 5 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von feinen Teilchen von Nickelmetall, gezeigt in 4;
  • Die 6 ist ein Teilchengrößen-Verteilungsdiagramm von feinen Teilchen aus Nickelmetall, gezeigt in 4;
  • Die 7 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 4;
  • Die 8 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von feinen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 4;
  • Die 9 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 11;
  • Die 10 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von feinen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 11;
  • Die 11 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 14;
  • Die 12 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 14;
  • Die 13 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 19;
  • Die 14 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 19;
  • Die 15 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 20;
  • Die 16 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 20;
  • Die 17 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 22;
  • Die 18 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 22;
  • Die 19 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 33;
  • Die 20 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 33;
  • Die 21 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 34;
  • Die 22 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 34;
  • Die 23 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Kupfercarbonat, erhalten im Beispiel 35;
  • Die 24 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Kupfercarbonat, erhalten im Beispiel 35;
  • Die 25 ist ein Röntgenbeugungs-Diagramm von Teilchen aus basischem Kobaltcarbonat, erhalten im Beispiel 36;
  • Die 26 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Kobaltcarbonat, erhalten im Beispiel 36; und
  • Die 27 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild von Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 37.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Gemäß der Erfindung werden feine kugelförmige Teilchen eines Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids durch Lösen eines Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids der allgemeinen Formel (I) M(CO3)x/2·(OH)y worin M Ni, Co oder Cu darstellt, und x und y Zahlen sind, die das Folgende erfüllen: 0 ≦ x ≦ 2, 0 ≦ y ≦ 2 und x + y = 2, in wässrigem Ammoniak, Überführen der resultierenden Lösung in eine W/O-Emulsion, die Tröpfchen der Lösung in einem nichtwässrigem Medium enthält, Entfernen der flüchtigen Komponenten einschließlich Ammoniak aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch ein basisches Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen präzipitiert wird, und anschließend Gewinnen der Präzipitate oder Produkte auf einem geeigneten Weg erhalten.
  • In der obenstehenden allgemeinen Formel (I) steht M für Ni, Co oder Cu, und x und y sind Zahlen, die das Folgende erfüllen: 0 ≦ x ≦ 2, 0 ≦ y ≦ 2 und x + y = 2. Gemäß der Erfindung wird somit ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid als Ausgangsmaterial verwendet, und das Carbonat hier in der Erfindung schließt ein normales Carbonat (MCO3) und ein basisches Carbonat (xMO·yCO2·zH2O) ein. Das Carbonat kann Hydroxide enthalten. Der Buchstabe M stellt Nickel, Kobalt und Kupfer dar, wie obenstehend erwähnt.
  • Gemäß der Erfindung ist weiterhin das Ausgangsmaterial nicht auf ein Carbonat oder ein Hydroxid eines einzelnen Elementes eingeschränkt, sondern es kann eine Mischung von Carbonaten oder Hydroxiden von zwei oder mehreren Elementen aus Nickel, Kobalt und Kupfer sein.
  • Falls notwendig, kann das Ausgangsmaterial von Nickel, Kobalt oder Kupfer verschiedene Elemente enthalten. Das Ausgangsmaterial kann weiterhin dreiwertige Nickelionen sowie Calcium-, Cerium-, Yttrium- oder Eisenionen enthalten, solange sie nicht die Bildung einer hierin nachstehend beschriebenen Emulsion behindern.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in wässrigem Ammoniak gelöst, und die resultierende Lösung wird in eine W/O-Emulsion überführt, welche Tröpfchen der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium enthält. Anschließend wird ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen der Emulsion präzipitiert, entweder durch Entfernen der flüchtigen Komponenten, einschließlich Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen oder durch Zusetzen einer Säure zu der Emulsion und Neutralisieren der Tröpfchen.
  • Wenn ein Carbonat als Ausgangsmaterial verwendet wird, wird das gleiche Carbonat als ein Produkt erhalten. D. h., wenn ein Carbonat als ein Ausgangsmaterial verwendet wird und es entweder in wässrigem Ammoniak oder einer wässrigen basischen Lösung, enthaltend Ammoniak und andere basische Verbindungen, gelöst wird, wird das gleiche Carbonat wie das Ausgangsmaterial als ein Produkt erhalten.
  • Wenn jedoch ein Hydroxid als Ausgangsmaterial verwendet wird, hängt das erhaltene Produkt von den angewandten Reaktionsbedingungen ab. Spezifischer, wenn ein Hydroxid in einer wässrigen Lösung, enthaltend Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat oder ein Carbonat oder ein Hydrogencarbonat (oder Bicarbonat) eines Alkalimetalls (hierin nachstehend zur Einfachheit bezeichnet als ein (Hydrogen)carbonat), gelöst wird, ist das resultierende Produkt das entsprechende Carbonat. Wenn jedoch ein Hydroxid in wässrigem Ammoniak gelöst wird, welcher kein (Hydrogen)carbonat enthält, ist das resultierende Produkt das gleiche Hydroxid wie das Ausgangsmaterial.
  • Unter den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, wie obenstehend beschrieben, wird es bevorzugt, dass ein Carbonat als Ausgangsmaterial verwendet wird, und es entweder in wässrigem Ammoniak oder in wässrigem Ammoniak, enthaltend andere basische Verbindungen, gelöst wird. Die resultierende Lösung wird dann, wie hierin vorstehend erwähnt, in eine W/O-Emulsion überführt, enthaltend Tröpfchen der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium, und anschließend werden flüchtige Komponenten, einschließlich Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen entfernt, wodurch ein basisches Carbonat oder Hydroxid von Nickel, Kobalt oder Kupfer als feine kugelförmige Teilchen in den Tröpfchen präzipitiert wird. Diese Ausführungsform wird in der Erfindung am stärksten bevorzugt.
  • Insbesondere wird es bevorzugt, dass Nickelcarbonat in einer wässrigen Lösung von Ammoniumhydrogencarbonat oder Ammoniumcarbonat bei einem pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 11,5 zusammen mit Ammoniak gelöst wird. Die resultierende Lösung wird mit einem nichtwässrigen Medium gemischt, um eine W/O-Emulsion herzustellen, und ein Sog wird unter verringertem Druck an die Emulsion angelegt, um flüchtige Komponenten (wie Kohlendioxid oder Wasser), enthaltend Ammoniak, zu evaporieren, wodurch Nickelcarbonat in den Tröpfchen der Lösung in der Emulsion präzipitiert wird. Die Präzipitate werden als feine kugelförmige Teilchen von Nickelcarbonat gewonnen.
  • Das als Ausgangsmaterial verwendete Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid kann in einem beliebigen Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Carbonat hergestellt werden durch Neutralisieren eines anorganischen Salzes, wie eines Chlorids, eines Sulfats, eines Nitrats oder eines organischen Säuresalzes, wie einem Acetat, mit einem Alkalicarbonat, welche Carbonationen enthält, wie Natriumcarbonat oder Ammoniumcarbonat.
  • Eine wässrige Ammoniaklösung, in welcher ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid darin gelöst ist, kann hergestellt werden durch Lösen eines anorganischen Slazes des Elementes, wie eines Chlorids, eines Sulfats, eines Nitrats oder eines organischen Säuresalzes des Elementes, wie ein Acetat, oder durch Umsetzen derartiger Salze mit Ammoniak.
  • Es wird bevorzugt, dass der verwendete wässrige Ammoniak, in welchem das Ausgangsmaterial oder ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid gelöst wird, eine basische Verbindung (verschieden von Ammoniak) zusätzlich zu dem Ammoniak enthält, wobei die von Ammoniak verschiedene basische Verbindung als die zweite basische Verbindung bezeichnet wird. Die zweite basische Verbindung ist mindestens eines aus den (Hydrogen)carbonaten (d. h. Ammoniumcarbonaten, Ammoniumhydrogencarbonaten, Alkalimetallcarbonaten und Alkalimetallhydrogencarbonaten), Alkalimetallhydroxiden und organischen Aminen.
  • Das obenstehend erwähnte Alkalimetall ist beispielsweise bevorzugt Lithium, Kalium oder Natrium. Folglich kann das Alkalimetallcarbonat, Alkalimetallhydrogencarbonat oder Alka limetallhydroxid exemplifiziert werden durch beispielsweise Lithiumcarbonat, Lithiumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Lithiumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid. Das verwendbare organische Amin schließt zum Beispiel Mono-, Di- oder Trialkylamine oder Mono-, Di- oder Trialkanolamine ein, obwohl die verwendbaren organischen Amine nicht auf diese Beispiele eingeschränkt sind. Unter diesen zweiten basischen Verbindungen wird Ammoniumhydrogencarbonat am stärksten bevorzugt.
  • So wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Nickelcarbonat in wässrigem Ammoniak, enthaltend eine zweite basiche Verbindung, gelöst, und die resultierende Lösung wird in eine W/O-Emulsion, enthaltend Tröpfchen der Lösung in einem nichtwässrigen Medium, überführt. Die Tröpfchen enthalten das Nickelsalz darin. Anschließend wird Nickelcarbonat in den Tröpfchen durch Entfernen von flüchtigen Komponenten, einschließlich Ammoniak, (hauptsächlich aufgebaut aus Ammoniak und Kohlendioxid) aus innerhalb der Tröpfchen präzipitiert. Falls notwendig, wird eine weitere flüchtige Komponente, hauptsächlich aufgebaut aus Wasser, aus innerhalb der Tröpfchenentfernt, um das Nickelcarbonat in der Emulsion zu trocknen. Das so gebildete Nickelcarbonat wird beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, um die gewünschten feinen kugelförmigen Teilchen von Nickelcarbonat vorzusehen.
  • Auf die gleiche Weise wird Nickelhydroxid in wässrigem Ammoniak, enthaltend ein (Hydrogen)carbonat als eine bevorzugte zweite basische Verbindung, gelöst, und die resultierende Lösung von Nickelsalz wird in eine W/O-Emulsion überführt, enthaltend Tröpfchen der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium. Die Tröpfchen enthalten das Nickelsalz darin. Dann wird Nickelcarbonat in den Tröpfchen durch Verdampfung von flüchtigen Komponenten einschließlich Ammoniak (hauptsächlich aufgebaut aus Ammoniak und Kohlendioxid) aus dem Inneren der Tröpfchen präzipitiert. Falls notwendig, wird eine weitere flüchtige Komponente, hauptsächlich bestehend aus Wasser, aus innerhalb der Tröpfchen verdampft, um das Nickelcarbonat in der Emulsion zu trocknen. Das so erhaltene Nickelcarbonat wird beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, um die gewünschten feinen kugelförmigen Teilchen von Nickelcarbonat vorzusehen.
  • Andererseits wird Nickelhydroxid in wässrigem Ammoniak gelöst, und die resultierende Lösung in eine W/O-Emulsion überführt, enthaltend Tröpfchen der Lösung in einem nichtwässrigen Medium. Dann wird Nickelhydroxid in den Tröpfchen durch Verdampfen von Ammoniak aus innerhalb der Tröpfchen präzipitiert. Falls notwendig, wird weiterhin Wasser verdampft, um das Nickelhydroxid in der Emulsion zu trocknen. Das so erhaltene Nickel hydroxid wird beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, um die gewünschten feinen kugelförmigen Teilchen von Nickelhydroxid vorzusehen.
  • Unter Bezugnahme auf den Fall, in welchem Nickelcarbonat als ein Ausgangsmaterial verwendet wird, wird die Erfindung jetzt ausführlich beschrieben werden. Falls nicht spezifisch angegeben, ist die Beschreibung auch auf Kobaltcarbonat, Kupfercarbonat, Nickelhydroxid, Kobalthydroxid und Kupferhydroxid anwendbar.
  • Gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass Nickelcarbonat in einer wässrigen Ammoniaklösung bei einem pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 11,5 gelöst wird, obwohl keine Einschränkung darauf besteht. Daraufhin ist es einfach, den pH-Wert der wässrigen Lösung, in welcher Nickelcarbonat gelöst wird, durch Verwendung einer zweiten basischen Komponente, wie hierin zuvor erwähnt, zusammen mit Ammoniak als einem basischen Material, speziell durch Verwenden eines (Hydrogen)carbonats, einzustellen. Es ist auch einfach, Nickelcarbonat in der Lösung zu lösen, wenn eine zweite basische Verbindung zusammen mit Ammoniak verwendet wird.
  • Die Konzentration der wässrigen Lösung des Nickelsalzes, hergestellt durch Lösen von Nickelcarbonat in wässrigem Ammoniak, ist nicht spezifisch eingeschränkt, sondern sie liegt üblicherweise im Bereich von 1 Mol/l bis zur gesättigten Konzentration, und vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 1,2 Mol/l.
  • Die so hergestellte wässrige Lösung des Nickelsalzes wird dann mit einem nicht-wässrigen Medium gemischt und in Gegenwart eines Tensids gerührt, um eine Emulsion in einer per se gut bekannten herkömmlichen Weise herzustellen. Es wird bevorzugt, dass ein hydrophileres Tensid zu der wässrigen Lösung des Nickelsalzes zugesetzt wird, und die Lösung, falls notwendig, auf eine Temperatur von weniger als 50°C erwärmt wird, so dass Ammoniak nicht verdampft und das Tensid in der Lösung gelöst wird.
  • Andererseits wird es bevorzugt, dass ein lipophileres Tensid zu dem nicht-wässrigen Medium zugesetzt wird, und das nicht-wässrige Medium, falls notwendig, erwärmt wird, um das Tensid darin zu lösen.
  • Üblicherweise wird eine W/O-Emulsion durch schrittweises Zugeben der wässrigen Lösung des Nickelsalzes zu dem nicht-wässrigen Medium unter Rühren des nicht-wässrigen Mediums unter Verwendung eines Dispersers hergestellt, so dass feine Tröpfchen der wässrigen Lösung des Nickelsalzes dispergiert werden, wodurch eine W/O-Emulsion vorgesehen wird.
  • Die durchschnittliche Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung der kugelförmigen Teilchen aus Nickelcarbonat, welche letztendlich erhalten werden, sind durch geeignetes Einstellen der durchschnittlichen Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung der Wasserphase (Tröpfchen) in der Emulsion oder der Konzentration der wässrigen Lösung des Nickelsalzes regulierbar. Die durchschnittliche Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung der Wasserphase (Tröpfchen) in der Emulsion sind ihrerseits durch Kombination der verwendeten Tenside und deren Mengen, des Typs des verwendeten Dispersers und der angewandten Rührgeschwindigkeit regulierbar. Auf diese Weise ist die durchschnittliche Teilchengröße von erhaltenen Teilchen im Bereich von 0,1 bis 100 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 50 μm regulierbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden gleichmäßige, feine und kugelförmige Teilchen von Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid durch Regulieren oder Einstellen der durchschnittlichen Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung der Wasserphase (Tröpfchen) in der Emulsion erhalten.
  • Das nicht-wässrige Medium, in welchem die Emulsion hergestellt wird, ist vorzugsweise wasserunlöslich und nicht-flüchtig oder lediglich geringfügig flüchtig und somit stabil, wenn es unter verringertem oder normalem Druck, welcher hierin nachstehend erwähnt wird, behandelt wird. Folglich wird zum Beispiel ein nicht-wässriges Medium, welches eine Löslichkeit in Wasser von nicht mehr als 5% besitzt und einen Siedepunkt aufweist, der höher als derjenige von Wasser ist, bevorzugt.
  • Beispiele von derartigen nicht-wässrigen Medien schließen aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie n-Octen, Isoocten, Squalan oder Kerosin, alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclooctan, Cyclononan oder Cyclodecan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Ethylbenzol, Isopropylbenzol, Cumen, Mesitylen oder Tetralin, Ether, wie Butylether oder Isobutylether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlorpentane, und aliphatische Carbonsäureester, wie n-Propylacetat, n-Butylacetat, Isobutylacetat, n-Amylacetat, Isoamylacetat, Isobutylpropionat, Ethylbutyrat und Butylbutyrat, und eine Mischung von zwei oder mehreren von diesen ein.
  • Zusätzlich zu den obenstehenden können als Beispiele von, in der Erfindung verwendbaren nicht-wässrigen Medien natürliche Öle, wie Mineralöl oder tierische oder pflanzliche Öle, und synthetische Öle, wie Kohlenwasserstofföl, Esteröl, Etheröl, Fluor-haltiges Gleitmittel, Phosphorfluor-haltiges Gleitmittel oder Silicon-Gleitmittel, erwähnt werden.
  • Insbesondere wird gemäß der Erfindung, wenn Nickelcarbonat oder Nickelhydroxid in den Tröpfchen durch Verdampfen flüchtiger Komponenten, einschließlich Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird, ein Kohlenwasserstofflösungsmittel, welches wasserunlöslich ist und einen geringen Verdampfungsdruck aufweist, vorzugsweise als ein nicht-wässriges Medium verwendet, wie beispielsweise ein aliphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel mit einem Siedepunkt von nicht weniger als 100°C unter normalem Druck. Wenn jedoch Nickelcarbonat oder Nickelhydroxid in den Tröpfchen in der Emulsion durch Neutralisieren des Ammoniaks in den Tröpfchen durch Zusetzen einer Säure zu der Emulsion präzipitiert wird, wie hierin nachstehend beschrieben, besteht keine Notwendigkeit, ein derartiges nicht-wässriges Medium zu verwenden, welches einen geringen Verdampfungsdruck aufweist, sondern es kann ein nicht-wässriges Medium verwendet werden, welches einen niedrigen Siedepunkt aufweist.
  • Das zur Herstellung einer Emulsion verwendete Tensid wird in Abhängigkeit von dem individuellen verwendeten nicht-wässrigen Medium gewählt. Obwohl nicht darauf eingeschränkt, kann eine stabile W/O-Emulsion wie folgend hergestellt werden. Ein hydrophiles Tensid mit einem Hydrophile-Lipophile-Gleichgewicht(HLB)-Wert von nicht weniger als 10 wird in der wässrigen Lösung (Wasserphase) des Nickelsalzes gelöst, während ein lipophiles Tensid mit einem HLB-Wert von nicht mehr als 10 in dem nicht-wässrigen Medium (Ölphase) gelöst wird, und die Wasserphase und die Ölphase werden zusammengemischt, um eine stabile Emulsion zu erhalten.
  • Die verwendete Menge an Tensid wird in Abhängigkeit von dem angewandten Wasser/Öl-Verhältnis (W/O-Verhältnis) und der gewünschten Teilchengröße der Tröpfchen in der resultierenden Emulsion bestimmt. Obwohl nicht darauf eingeschränkt, beträgt sie nicht mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Emulsion. Wie hierin nachstehend beschrieben wird, wenn Tenside in sowohl der Wasserphase als auch der Ölphase gelöst werden, ein erstes Tensid in der Wasserphase in einer Menge von nicht mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Wasserphase, gelöst, während ein zweites Tensid in der Ölphase in einer Menge von nicht mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Ölphase, gelöst wird.
  • Das W/O-Verhältnis in der Emulsion hängt von dem verwendeten individuellen nichtwässrigen Medium und dessen Eigenschaften, speziell dessen Viskosität, sowie von dem verwendeten individuellen Tensid und dessen Eigenschaften, speziell seinem HLB-Wert, ab. Al lerdings liegt es üblicherweise im Bereich von 3/2 bis 1/10, vorzugsweise 1/1 bis 1/5, und am stärksten bevorzugt 1/3 bis 1/5, obwohl keine Einschränkung hierauf besteht.
  • Nichtionische Tenside mit einem HLB-Wert von nicht weniger als 10, welche für die Herstellung der Emulsion verwendet werden, schließen beispielsweise Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, wie Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat, Polyoxyethylensorbitantristearat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat oder Polyoxyethylensorbitantrioleat, Polyoxyethylenfettsäureester wie Polyethylenglycolmonolaurat, Polyethylenglycolmonostearat, Polyethylenglycoldistearat oder Polyethylenglycolmonooleat, Polyoxyethylen-Höheralkyl-Ether, wie Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenstearylether oder Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylen-Höheralkylaryl-Ether, wie Polyoxyethylenoctylphenyloleylether oder Polyoxyethylennonylphenylether, ein.
  • Für die Herstellung der Emulsion verwendete, nichtionische Tenside mit einem HLB-Wert von nicht mehr als 10 schließen zum Beispiel Sorbitanfettsäureester, wie Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonostearat, Sorbitandistearat, Sorbitantristearat, Sorbitanmonooleat oder Sorbitantrioleat, und Glycerinfettsäureester, wie Glycerinmonostearat oder Glycerinmonooleat, ein.
  • Wie obenstehend dargestellt werden, unter einem Aspekt der Erfindung, feine kugelförmige Teilchen von Nickelcarbonat erhalten. Das heißt, Nickelcarbonat oder Nickelhydroxid wird in wässrigem Ammoniak, enthaltend ein (Hydrogen)carbonat, gelöst und die resultierende Lösung des Nickelsalzes wird in Form von Tröpfchen der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium dispergiert, um eine W/O-Emulsion herzustellen. Die Emulsion wird dann einem Rühren unterzogen oder unter normalem Druck belüftet, falls notwendig bei Erwärmung, oder ein Sog wird unter einem verringerten Druck an die Emulsion angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen zu verdampfen, wodurch das Nickelsalz in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Falls gewünscht, werden weitere flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, anschließend aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, um das Nickelsalz in der Emulsion zu trocknen. Das so erhaltene Nickelsalz wird dann beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, um die gewünschten feinen Teilchen von Nickelcarbonat vorzusehen. Dies ist ebenso der Fall mit Kobaltcarbonat, Kobalthydroxid, Kupfercarbonat oder Kupferhydroxid.
  • Als weiteren Aspekt der Erfindung werden feine kugelförmige Teilchen von Nickelcarbonat ebenfalls wie folgend erhalten. Das heißt Nickelcarbonat oder Nickelhydroxid wird in wässrigem Ammoniak, enthaltend ein (Hydrogen)carbonat, gelöst und die resultierende Lösung des Nickelsalzes wird in Form von Tröpfchen der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium dispergiert, um eine W/O-Emulsion herzustellen. Die Emulsion wird anschließend gerührt oder unter Normaldruck belüftet, falls notwendig mit Erwärmung, oder ein Sog wird an die Emulsion unter verringertem Druck angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen zu verdampfen, wodurch das Nickelsalz in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Dann werden die so gebildeten kugelförmigen Präzipitate durch eine geeignete Methode abgetrennt, beispielsweise durch Zentrifugation oder Filtration, gewaschen und getrocknet, wodurch die gewünschten feinen Teilchen von Nickelcarbonat vorgesehen werden. Dies ist ebenso der Fall mit Kobaltcarbonat, Kobalthydroxid, Kupfercarbonat oder Kupferhydroxid.
  • Indessen werden feine kugelförmige Teilchen aus Nickelhydroxid wie folgend erhalten. Das heißt, Nickelhydroxid wird in wässrigem Ammoniak, enthaltend kein (Hydrogen)carbonat darin, gelöst, und die resultierende Lösung wird in Form von Tröpfchen der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium dispergiert, um eine W/O-Emulsion herzustellen. Die Emulsion wird dann unter Normaldruck gerührt oder belüftet, falls notwendig mit Erwärmung, oder ein Sog wird an die Emulsion unter verringertem Druck angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen zu evaporieren, wodurch das Nickelhydroxid in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Falls gewünscht werden weitere flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, anschließend aus innerhalb der Tröpfchen verdampft, um das Nickelhydroxid in der Emulsion zu trocknen. Das so erhaltene Nickelhydroxid wird dann beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, wodurch die gewünschten feinen Teilchen von Nickelhydroxid vorgesehen werden. Dies ist ebenfalls der Fall mit Kobalthydroxid oder Kupferhydroxid.
  • Als noch weiteren Aspekt der Erfindung, wie beschrieben in Bezug auf die Herstellung von Nickelcarbonat, wird, nachdem Nickelhydroxid in die Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert ist, die Emulsion wie vorbereitet aufrechterhalten oder sie wird zerstört, und dann wird das Nickelhydroxid beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, wodurch die gewünschten feinen Teilchen aus Nickelhydroxid vorgesehen werden. Dies ist ebenfalls für Kobalthydroxid oder Kupferhydroxid der Fall.
  • Die Emulsion wird üblicherweise bei einer Temperatur von nicht mehr als 100°C unter normalem Druck einer Belüftung unterzogen, oder die Emulsion wird unter verringertem Druck einem Sog unterzogen, um flüchtige Komponenten einschließlich Ammoniak aus innerhalb der Tröpfchen in der Emulsion zu verdampfen, allerdings wird es besonders bevorzugt, dass der Sog an die Emulsion bei Erwärmung unter reduziertem Druck angelegt wird.
  • Wenn ein Sog auf diese Weise an die Emulsion angelegt wird, sind die Temperatur- und Druckbedingungen nicht spezifisch eingeschränkt, aber der Druck liegt üblicherweise unter dem Atmosphärendruck, vorzugsweise unter einem verringerten Druck (Vakuum) von 400 mmHg oder weniger, obgleich die Grenze des verringerten Drucks (Vakuum) etwa 5 mmHg betragen kann, obwohl dies von der Wirtschaftlichkeit des Vorgehens abhängt. Die Temperatur kann im Bereich von 0°C bis 90°C und vorzugsweise 10°C bis 80°C und am stärksten bevorzugt 20°C bis 70°C liegen.
  • Insbesondere werden gute Ergebnisse erhalten, wenn ein Sog an die Emulsion unter Verwendung eines Aspirators, und folglich unter einem verringerten Druck von etwa 10 bis 50 mmHg, angelegt wird, während die Emulsion bei einer Temperatur von 20°C bis 70°C erwärmt wird, um flüchtige Komponenten, wie Ammoniak und andere, aus innerhalb der Tröpfchen in der Emulsion zu evaporieren.
  • Allerdings kann die Emulsion einfach unter dem normalen Druck gerührt werden, um flüchtige Komponenten, einschließlich Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen der Lösung von Nickelsalz in der Emulsion zu verdampfen. Alternativ dazu kann Luft in die Emulsion geblasen werden, d. h die Emulsion kann unter Normaldruck, falls notwendig mit Erwärmen, belüftet werden.
  • Gemäß der Erfindung werden feine kugelförmige Teilchen aus Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid ferner wie folgend erhalten. Das heißt, ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid wird in wässrigem Ammoniak (enthaltend eine zweite basische Verbindung) gelöst, und die resultierende Lösung wird als feine Tröpfchen in einem nicht-wässrigen Medium dispergiert, um eine Emulsion herzustellen. Anschließend wird eine Säure zu der Emulsion zugesetzt, um die Tröpfchen, spezifischer den Ammoniak in den Tröpfchen, zu neutralisieren, wodurch ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen präzipitiert wird.
  • Das so gebildete Carbonat oder Hydroxid wird wie hierin zuvor in der Emulsion getrocknet und beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt, gewaschen und getrocknet, wodurch die gewünschten feinen kugelförmigen Teilchen von Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid vorgesehen werden.
  • In dem obenstehend erwähnten Verfahren ist jedwede anorganische Säure oder organische Säure verwendbar. Beispiele von anorganischen Säuren schließen beispielsweise Salpetersäure, Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure ein, und Beispiele von organischen Säuren schließen beispielsweise Ameisensäure, Oxalsäure, Essigsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Benzolsulfonsäure oder p-Toluolsulfonsäure ein. Unter diesen Säuren wird jedoch eine anorganische Säure bevorzugt, und Salpetersäure wird am stärksten bevorzugt.
  • Industrielle Verfügbarkeit der Erfindung
  • Wie hierin obenstehend beschrieben, wird gemäß der Erfidndung ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in wässrigem Ammoniak gelöst, und die resultierende Lösung wird in eine W/O-Emulsion, aufweisend Tröpfchen der Lösung, dispergiert in einem nichtwässrigen Medium, überführt, und danach werden flüchtige Komponenten, einschließlich Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen der Lösung entfernt, um ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen in der Emulsion zu präzipitieren, wodurch feine kugelförmige Teilchen eines Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids vorgesehen werden.
  • Während bisher üblicherweise verfügbares Nickelcarbonat beispielsweise in der Form von amorphen oder nicht-kugelförmigen Teilchen vorlag, wird gemäß der Erfindung ein Nickel-, Kobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid als feine kugelförmige Teilchen erhalten. Folglich sind derartige feine kugelförmige Teilchen an sich als Katalysator zur Verwendung in der organischen Synthese, als Träger zur Verwendung in einem Katalysator, Pigment, Füllstoff oder als Glasur nützlich.
  • Darüber hinaus stellen derartige feine kugelförmige Teilchen eines Carbonates oder Hydroxids, erhalten gemäß der Erfindung, feine kugelförmige Teilchen aus Nickel-, Kobalt- oder Kupfermetall bereit, wenn sie reduziert werden, falls notwendig, nachdem sie oxidiert wurden. Unter diesen Teilchen aus Metallen sind diejenigen aus Nickel beispielsweise besonders nützlich als ein Material für Innenseitenelektroden von laminierten Keramikkondensatoren.
  • Beispiele
  • Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben werden, aber die Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Beispiel 1
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat (NiCO3·Ni(OH)z·4H2O, dasselbe hierin nachstehend) und 242 g Ammoniumhydrogencarbonat (NH4HCO3) wurden zu 15%igem wässrigen Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ammoniumhydrogencarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen.
  • 30 g eines nichtionischen Tensids, Polyoxyethylensorbitanmonooleat mit einem HLB-Wert von 15 (RHEODOL TW-0120, erhältlich von Kao Corp.) wurden zu 200 g der Lösung von Nickelsalz zugesetzt und bei einer Temperatur von 50°C gerührt, um das Tensid in der Lösung zu lösen. Mittlerweile wurden 50 g eines nichtionischen Tensids, Sorbitanmonooleat, mit einem HLB-Wert von 4,3 (RHEODOL SP-010, erhältlich von Kao Corp.) bei einer Temperatur von 80°C zu 800 g eines nicht-wässrigen Mediums, Squalan (Super Squalane, erhältlich von K. K. Squatech) mit einem Siedepunkt von etwa 280°C zugesetzt, um das Tensid in dem nicht-wässrigen Medium zu lösen.
  • Die wässrige Lösung des Nickelsalzes, in welcher das Tensid gelöst wurde, wurde mit dem nicht-wässrigen Medium gemischt, in welchem das Tensid gelöst wurde, und die resultierende Mischung wurde 3 Minuten lang unter Verwendung eines Homomixers (erhältlich von Tokushu Kika Kogyo K. K.) bei 1500 U/min gerührt, um eine W/O-Emulsion herzustellen.
  • Unter verringertem Druck von 20 bis 30 mmHg wurde ein Sog bei einer Temperatur von 50°C an die Emulsion angelegt, und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, wurden evaporiert, um basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen der Lösung in der Emulsion zu präzipitieren. Danach wurde weiter ein Sog an die Emulsion unter verringertem Druck angelegt, um flüchtige Komponenten zu verdampfen, hauptsächlich umfassend Wasser, um die so gebildeten kugelförmigen Teilchen des Nickelcarbonats in den Tröpfchen zu trocknen.
  • Die Teilchen des basischen Nickelcarbonats wurden zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, wodurch kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 6 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 μm vorgesehen wurden. Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 1, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 2 ist ein Rasterelektronenmikroskopie-Bild bzw. die 3 ist ein Teilchengrößenverteilungs-Diagramm der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Referenzbeispiel 1
  • Das Pulver der kugelförmigen Teilchen von basischem Nickelcarbonat, erhalten im Beispiel 1, wurde bei einer Rate von 50°C/Stunde erwärmt und 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 600°C in einer Luftatmosphäre gebrannt bzw. gefeuert, um Teilchen von Nickeloxid vorzusehen.
  • Es wurde durch eine Röntgenbeugungsmessung bestätigt, dass die Teilchen aus Nickeloxid aufgebaut waren. Die Teilchen des Nickeloxids wurden bei einer Rate von 100°C/Stunde in einem Wasserstoffstrom, vorgesehen bei einer Fließgeschwindigkeit von 3 l/Minute und erwärmt auf eine Temperatur von 600°C, eine Stunde lang erwärmt, um das Oxid zu reduzieren, um feine kugelförmige Teilchen aus Nickelmetall mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 5 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,3 μm vorzusehen.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 4, bestätigt, dass die Teilchen aus Nickelmetall aufgebaut waren. Die 5 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild bzw. die 6 ist ein Teilchengrößenverteilungs-Diagramm der Teilchen des Nickelmetalls.
  • Beispiel 2
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Ammoniumhydrogencarbonat wurden zu 15%igem wässrigen Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ammoniumhydrogencarbonat-Lösung aus basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden hiernach kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 5 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,3 μm erhalten.
  • Beispiel 3
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Ammoniumcarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ammoniumcarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugel förmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 6 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 μm erhalten.
  • Beispiel 4
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 150 g Natriumhydroxid wurden zu 15%igem wässrigen Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Natriumhydroxid-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 10,0 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 10 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,4 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 7, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 8 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Beispiel 5
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Kaliumhydrogencarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Kaliumhydrogencarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 6 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 μm erhalten.
  • Beispiel 6
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Kaliumcarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Kaliumcarbonat-Lösung aus basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 10 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,6 μm erhalten.
  • Beispiel 7
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Kaliumhydroxid wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Kaliumhydroxid-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 7 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,6 μm erhalten.
  • Beispiel 8
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Lithiumhydrogencarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lithiumhydrogencarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 10 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,8 μm erhalten.
  • Beispiel 9
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Lithiumcarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lithiumcarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 6 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 μm erhalten.
  • Beispiel 10
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 150 g Lithiumhydroxid wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lithiumhydroxid-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 6 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,3 μm erhalten.
  • Beispiel 11
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lösung aus basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4,3 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugunga-Diagramm, gezeigt in der 9, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 10 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Beispiel 12
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Ammoniumcarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ammoniumcarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 10 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,6 μm erhalten.
  • Beispiel 13
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 662 g 50% wässrige Lösung von Ethylamin wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ethylamin-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 12 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,5 μm erhalten.
  • Beispiel 14
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 662 g 50% wässrige Lösung von Diethylamin wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Diethylamin-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 26 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,0 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 11, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 12 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Beispiel 15
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 662 g 50% wässrige Lösung von Triethylamin wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Triethylamin-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,2 μm erhalten.
  • Beispiel 16
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Ethanolamin wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ethanolamin-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 20 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,1 μm erhalten.
  • Beispiel 17
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Diethanolamin wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Diethanolamin-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 13 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,2 μm erhalten.
  • Beispiel 18
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 331 g Triethanolamin wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Triethanolamin-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 20 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,5 μm erhalten.
  • Beispiel 19
  • 104 g kommerziell erhältliches Nickelhydroxid und 331 g Ammoniumhydrogencarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ammoniumhydrogencarbonat-Lösung von Nickelhydroxid (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4,0 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 13, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 14 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Beispiel 20
  • 104 g kommerziell erhältliches Nickelhydroxid wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lösung von Nickelhydroxid (0,2 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen von Nickelhydroxid mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 39 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 6,3 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 15, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus Nickelhydroxid aufgebaut waren. Die 16 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des Nickelhydroxids.
  • Beispiel 21
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Emulsion wurde bei einer Temperatur von 70°C unter dem normalen Druck gerührt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen der Lösung zu verdampfen, wodurch das basische Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in der Emulsion gebildeten Teilchen des basischen Nickelcarbonates getrocknet wurden. Das so gebildete, basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 25 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 4,3 μm zu erhalten.
  • Beispiel 22
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt. Die Emulsion wurde bei einer Temperatur von 70°C unter dem normalen Druck gerührt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen der Lösung zu verdampfen, wodurch das basische Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in der Emulsion gebildeten Teilchen aus basischem Nickelcarbonat getrocknet wurden. Das so gebildete, basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 13 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 3,0 μm zu erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 17, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 18 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Beispiel 23
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt. Die Emulsion wurde bei einer Temperatur von 70°C unter dem normalen Druck gerührt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen der Lösung zu verdampfen, wodurch das basische Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in der Emulsion gebildeten Teilchen des basischen Nickelcarbonates getrocknet wurden. Das so gebildete, basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 2,5 μm zu erhalten.
  • Beispiel 24
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 hergestellt. Die Emulsion wurde bei einer Temperatur von 70°C unter dem normalen Druck gerührt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen in der Lösung zu verdampfen, wodurch das basische Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in der Emulsion gebildeten Teilchen des basischen Nickelcarbonats getrocknet wurden. Das basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 10 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 2,3 μm zu erhalten.
  • Beispiel 25
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 hergestellt. Die Emulsion wurde bei einer Temperatur von 70°C unter dem normalen Druck gerührt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak, aus innerhalb der Tröpfchen in der Lösung zu verdampfen, wodurch das Nickelhydroxid in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in den Tröpfchen in der Emulsion gebildeten Teilchen des Nickelhydroxids getrocknet wurden. Das so erhaltene Nickelhydroxid wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus Nickelhydroxid mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,8 μm zu erhalten.
  • Beispiel 26
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Ein Sog wurde bei einer Temperatur von 50°C unter verringertem Druck von 100 mmHg an die Emulsion angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen in der Lösung zu evaporieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in den Tröpfchen in der Emulsion gebildeten Teilchen von basischem Nickelcarbonat getrocknet wurden. Das so erhaltene basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 13 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 2,2 μm zu erhalten.
  • Beispiel 27
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Ein Sog wurde bei einer Temperatur von 50°C unter verringertem Druck von 150 mmHg an die Emulsion angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen in der Lösung zu evaporieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so in den Tröpfchen in der Emulsion gebildeten Teilchen von basischem Nickelcarbonat getrocknet wurden. Das basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 20 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 3,0 μm zu erhalten.
  • Beispiel 28
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Ein Sog wurde bei einer Temperatur von 50°C unter einem verringerten Druck von 200 mmHg an die Emulsion angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen in der Lösung zu evaporieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so gebildeten Teilchen von basischem Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion getrocknet wurden. Das basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen aus basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 20 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 2,8 μm zu erhalten.
  • Beispiel 29
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Emulsion wurde bei einer Temperatur von 50°C unter Normal-Druck belüftet, während sie gerührt wurde, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, aus innerhalb der Tröpfchen in der Lösung zu verdampfen, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Anschließend wurde die Emulsion weiter gerührt, und flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, wurden aus innerhalb der Tröpfchen evaporiert, wodurch die so gebildeten Teilchen von basischem Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion getrocknet wurden. Das basische Nickelcarbonat wurde zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 18 μm vorzusehen und eine durchschnittliche Teilchengröße von 2,5 μm zu erhalten.
  • Beispiel 30
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Salpetersäure (2 Mol/l) wurde tropfenweise über 3 Stunden hinweg zu der W/O-Emulsion zugesetzt, um die Emulsion schrittweise zu neutralisieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird. Die Präzipitate wurden durch Filtration gesammelt, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, um kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 μm vorzusehen.
  • Beispiel 31
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt. Salpetersäure (2 Mol/l) wurde tropfenweise über 3 Stunden hinweg zu der W/O-Emulsion zugesetzt, um die Emulsion schrittweise zu neutralisieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen präzipitiert wird. Die Präzipitate wurden durch Filtration gesammelt, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 100°C getrocknet, um kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 13 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,3 μm vorzusehen.
  • Beispiel 32
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt. Salpetersäure (2 Mol/l) wurde tropfenweise über 3 Stunden hinweg zu der W/O-Emulsion zugesetzt, um die Emulsion schrittweise zu neutralisieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen präzipitiert wird. Die Präzipitate wurden durch Filtration gesammelt, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 100°C getrocknet, um kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 20 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,8 μm vorzusehen.
  • Beispiel 33
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 hergestellt. Salpetersäure (2 Mol/l) wurde tropfenweise über 3 Stunden hinweg zu der W/O-Emulsion zugesetzt, um die Emulsion schrittweise zu neutralisieren, wodurch basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen präzipitiert wird. Die Präzipitate wurden durch Filtration gesammelt, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 100°C getrocknet, um kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 7 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,3 μm vorzusehen.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 19, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Nickelcarbonat aufgebaut waren. Die 20 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Nickelcarbonats.
  • Beispiel 34
  • Eine W/O-Emulsion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 hergestellt. Salpetersäure (2 Mol/l) wurde tropfenweise über 3 Stunden hinweg zu der W/O-Emulsion zugesetzt, um die Emulsion schrittweise zu neutralisieren, wodurch Nickelhydroxid in den Tröpfchen präzipitiert wird. Die Präzipitate wurden durch Filtration gesammelt, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 100°C getrocknet, um kugelförmige Teilchen von Nickelhydroxid mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 40 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 7,5 μm vorzusehen.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 21, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus Nickelhydroxid aufgebaut waren. Die 22 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des Nickelhydroxids.
  • Beispiel 35
  • 106 g kommerziell erhältliches basisches Kupfercarbonat (CuCO3·Cu(OH)z·H2O) wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lösung von basischem Kupfercarbonat (0,8 Mol/l in Hinsicht auf Cu) mit einem pH-Wert von 10,2 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen von basischem Kupfercarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 30 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 7,2 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 23, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Kupfercarbonat aufgebaut waren. Die 24 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Kupfercarbonats.
  • Beispiel 36
  • 302 g kommerziell erhältliches basisches Kobaltcarbonat (CoCO3·3/2Co(OH)z) wurden zu 15 % wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Lösung von basischem Kobaltcarbonat (0,8 Mol/l in Hinsicht auf Co) mit einem pH-Wert von 9,8 herzustellen. Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 wurden kugelförmige Teilchen aus basi schem Kobaltcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 18 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4,2 μm erhalten.
  • Es wurde durch ein Röntgenbeugungs-Diagramm, gezeigt in der 25, bestätigt, dass die erhaltenen Teilchen aus basischem Kobaltcarbonat aufgebaut waren. Die 26 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild der Teilchen des basischen Kobaltcarbonats.
  • Beispiel 37
  • 141 g kommerziell erhältliches basisches Nickelcarbonat und 242 g Ammoniumhydrogencarbonat wurden zu 15% wässrigem Ammoniak zugesetzt und gerührt, um eine wässrige Ammoniak-Ammoniumhydrogencarbonat-Lösung von basischem Nickelcarbonat (1,1 Mol/l in Hinsicht auf Ni) mit einem pH-Wert von 9,5 herzustellen.
  • 30 g eines nichtionischen Tensids, Polyoxyethylensorbitanmonooleat mit einem HLB-Wert von 15 (RHEODOL TW-0120, erhältlich von Kao Corp.) wurden zu 200 g der Lösung des Nickelsalzes zugesetzt und bei 50°C gerührt, um das Tensid in der Lösung aufzulösen. Mittlerweile wurden 50 g eines nichtionischen Tensids, Sorbitanmonooleat, mit einem HLB-Wert von 4,3 (RHEODOL SP-010, erhältlich von Kao Corp.) bei einer Temperatur von 80°C zu 800 g eines nicht-wässrigen Mediums, Squalan (Super Squalane, erhältlich von K. K. Squatech) mit einem Siedepunkt von etwa 280°C, zugesetzt, um das Tensid in dem nichtwässrigen Medium zu lösen.
  • Die wässrige Lösung des Nickelsalzes, in welcher das Tensid gelöst wurde, wurde mit dem nicht-wässrigen Medium, in welchem das Tensid gelöst wurde, vermischt und die resultierende Mischung wurde zweimal 5 Minuten lang unter Verwendung eines Homomixers (erhältlich von Tokushu Kika Kogyo K. K.) bei 5000 U/min gerührt, um eine W/O-Emulsion herzustellen.
  • Unter reduziertem Druck von 20 bis 30 mmHg wurde bei einer Temperatur von 50°C ein Sog an die Emulsion angelegt, und die flüchtigen Komponenten, hauptsächlich umfassend Ammoniak und Kohlendioxid, wurden verdampft, um basisches Nickelcarbonat in den Tröpfchen der Lösung in der Emulsion zu präzipitieren. Danach wurde ein weiterer Sog an die Emulsion unter verringertem Druck angelegt, um flüchtige Komponenten, hauptsächlich umfassend Wasser, zu verdampfen, wodurch die kugelförmigen Teilchen des Nickelcarbonats in der Emulsion getrocknet wurden.
  • Die Teilchen des basischen Nickelcarbonats wurden zentrifugiert, mit Hexan, Methanol und Wasser in dieser Reihenfolge gewaschen und bei einer Temperatur von 100°C 2 Stunden lang getrocknet, wodurch kugelförmige Teilchen von basischem Nickelcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,2 bis 1 μm und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 μm vorgesehen wurden. Die 27 ist ein Teilchengrößenverteilungs-Diagramm der so erhaltenen Teilchen des basischen Nickelcarbonates.

Claims (14)

  1. Ein Verfahren zur Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen von einem Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid, umfassend: Lösen eines Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonats oder -hydroxids der allgemeinen Formel (I) M(CO3)x/2·(OH)y worin M Ni, Co oder Cu darstellt, und x und y Zahlen sind, die das Folgende erfüllen: 0 ≦ x ≦ 2, 0 ≦ y ≦ 2 und x + y = 2, in wässrigem Ammoniak, Überführen der resultierenden Lösung in eine W/O-Emulsion, die Tröpfchen der Lösung in einem nichtwässrigem Medium enthält, und anschließend Entfernen der flüchtigen Komponenten einschließlich Ammoniak aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch ein basisches Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen präzipitiert wird.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin flüchtige Komponenten, die Ammoniak enthalten, aus innerhalb der Tröpfchen in der Emulsion verdampft werden, um ein Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat oder -hydroxid in den Tröpfchen zu präzipitieren.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Tröpfchen mit einer Säure neutralisiert werden, um ein Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat oder ein -hydroxid in den Tröpfchen zu präzipitieren.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das wässrige Ammoniak eine zweite basische Verbindung verschieden von Ammoniak enthält.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die zweite basische Verbindung Ammoniumcarbonat oder Ammoniumhydrogencarbonat ist.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die zweite basische Verbindung ein Carbonat, ein Hydrogencarbonat oder ein Hydroxid eines Alkalimetalls ist.
  7. Das Verfahren gemäß Anspruch 6, worin das Alkalimetall Lithium, Kalium oder Natrium ist.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die zweite basische Verbindung ein organisches Amin ist.
  9. Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das organische Amin ein Mono-, Dioder Trialkylamin ist.
  10. Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das organische Amin ein Mono-, Dioder Trialkanolamin ist.
  11. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: Lösen von Nickelcarbonat, Cobaltcarbonat oder Kupfercarbonat in entweder wässrigem Ammoniak oder wässrigem Ammoniak, das eine zweite basische Verbindung verschieden von Ammoniak enthält, Dispergieren der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium in Form von Tröpfchen der Lösung, um eine W/O-Emulsion herzustellen, und anschließend Entfernen der flüchtigen Komponenten, die Ammoniak enthalten, aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch ein Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat in den Tröpfchen präzipitiert wird.
  12. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: Lösen von Nickelhydroxid, Cobalthydroxid oder Kupferhydroxid in wässrigem Ammoniak, das Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat oder ein Alkalimetallcarbonat oder -hydrogencarbonat enthält, Dispergieren der resultierenden Lösung in einem nicht-wässrigen Medium in Form von Tröpfchen der Lösung, um eine W/O-Emulsion herzustellen, und anschließend Entfernen der flüchtigen Komponenten, die Ammoniak enthalten, aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch ein Nickel-, Cobalt- oder Kupfercarbonat in den Tröpfchen präzipitiert wird.
  13. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: Lösen von Nickelhydroxid, Cobalthydroxid oder Kupferhydroxid in wässrigem Ammoniak, Dispergieren der Lösung in einem nicht-wässrigen Medium in Form von Tröpfchen der Lösung, um eine W/O-Emulsion herzustellen, und anschließend Entfernen der flüchtigen Komponenten, die Ammoniak enthalten, aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch Nickelhydroxid, Cobalthydroxid oder Kupferhydroxid in den Tröpfchen präzipitiert wird.
  14. Ein Verfahren zur Herstellung von feinen kugelförmigen Teilchen von Nickelcarbonat, umfassend: Lösen von Nickelcarbonat und Ammoniak in einer wässrigen Lösung von Ammoniumhydrogencarbonat oder Ammoniumcarbonat bei einem pH in dem Bereich von 8,0 bis 11,5, Mischen der resultierenden Lösung mit einem nicht wässrigen Medium, um eine W/O-Emulsion herzustellen, die Tröpfchen der Lösung enthält, und anschließend Verdampfen der flüchtigen Komponenten, die Ammoniak enthalten, aus innerhalb der Tröpfchen, wodurch Nickelcarbonat in den Tröpfchen in der Emulsion präzipitiert wird.
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