JP2019099394A - 酸化ニッケル微粉末の製造方法 - Google Patents
酸化ニッケル微粉末の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019099394A JP2019099394A JP2017228917A JP2017228917A JP2019099394A JP 2019099394 A JP2019099394 A JP 2019099394A JP 2017228917 A JP2017228917 A JP 2017228917A JP 2017228917 A JP2017228917 A JP 2017228917A JP 2019099394 A JP2019099394 A JP 2019099394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel oxide
- heat treatment
- nickel
- fine powder
- oxide fine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 122
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 120
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 120
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 99
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 36
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 13
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 25
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 25
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 40
- 229940053662 nickel sulfate Drugs 0.000 description 34
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 13
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 6
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 3
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 3
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940116202 nickel sulfate hexahydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
Description
中和工程は、反応槽内において原料としての硫酸ニッケル水溶液と、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のナトリウムを含む塩基性溶液とを混合して中和反応を生じさせることにより、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル等のニッケル化合物の中間体粒子を晶析させる工程である。原料として用いる硫酸ニッケルには、例えば硫酸ニッケル六水和物等を用いることができ、これと水とを後述するニッケル濃度になるような配合割合で混合することで水溶液にする。なお、最終的に得られる酸化ニッケル微粉末は電子部品用材料や電池用材料として用いられることから、その腐食防止のため、原料中に含まれる不純物は100質量ppm未満であることが望ましい。
上記の中和工程で得たケーキは、水等の洗浄液を用いて洗浄処理する洗浄工程を必要に応じて経由してもよい。この洗浄工程により、中間体粒子に混在している硫酸イオン等の陰イオンやナトリウム成分を効果的に除去することができるので、最終的に得られる酸化ニッケル微粉末の不純物含有量を特に低くすることが求められる場合は、熱処理工程の前に洗浄工程を設けるのが好ましい。この洗浄処理はケーキに洗浄液を加えることで得られるスラリーを撹拌することで洗浄を行った後、該スラリーを固液分離することで固形分を回収する洗浄方法であるいわゆるレパルプ洗浄とすることが好ましく、その場合に用いる洗浄液としては水が好ましく、純水がより好ましい。
熱処理工程は、上記の中和工程によって若しくは洗浄工程を経由する場合は該洗浄工程によって得た中間体粒子のケーキに対して、雰囲気ガスを導入しながら乾燥処理及び焼成処理を行って酸化ニッケル粉末を得る工程である。この場合、乾燥処理と焼成処理とは別々の設備で処理を行ってもよいし、同一の設備で連続的に処理を行ってもよい。いずれの場合においても、熱処理後の酸化ニッケル粉末には複数の酸化ニッケル粒子が焼結した構造の焼結体が含まれている。
R=h/λw×A×(t−tw)
NiSO4⇔NiO+SO3
[式3]
2NiSO4⇔2NiO+2SO2+O2
解砕工程は、上記の熱処理工程の際に形成され得る酸化ニッケル粒子の焼結体を分離、破壊して酸化ニッケル微粉末を得る工程である。上記の熱処理工程では中間体粒子が熱分解されて酸化ニッケル粒子が形成されるが、その際、粒径の微細化が起こると共に、高温の影響で酸化ニッケル粒子同士の焼結がある程度進行する。この焼結体を破壊するため、解砕工程では焼成後の酸化ニッケル粉末に対して解砕処理を行い、粒子同士を衝突させたり、圧縮力やせん断力を加えたりすることにより所望の粒度を有する酸化ニッケル微粉末を得ている。
以上説明した一連の工程からなる製造方法により作製される酸化ニッケル微粉末は、制御された硫黄含有量を有すると共に、一次粒子まで解砕すれば、粒径が極めて小さく微細である。具体的には、上記した各工程の条件を適宜調整することで硫黄含有量を100質量ppm以下に、より好ましくは50質量ppm以下にすることができ、レーザー散乱法で測定したD50を0.6μm以下に、より好ましくは0.3〜0.6μmに、更に好ましくは0.35〜0.50μmにすることができる。
(2)酸化ニッケル微粉末の比表面積の測定には、比表面積測定装置(NOVA 1000e、ユアサアイオニクス株式会社製)によるBET法を採用した。
(3)硫黄含有量の分析には、ICP発光分光分析法を採用した。
(4)昇温速度低下時間の評価は、評価対象の水酸化ニッケル粒子の加熱処理の際、該粉末に付着した水分が沸点に達するとその蒸発潜熱により炉内の熱が奪われるので、この水分が全て蒸発するまでの間の炉内の昇温速度が低下している時間(昇温速度低下時間)で評価した。
撹拌機を備えた反応槽内で硫酸ニッケルの水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを混合して中和反応を行わせ、中間体粒子として水酸化ニッケルを晶析させた。中和反応の条件としては、反応槽内では反応液の液温を60℃にし、pHは8.5を中心としてその変動幅が絶対値で0.2以内となるように制御しながら連続晶析法にて中和反応を行なった(中和工程)。得られた中間体粒子を含むスラリーを、ヌッチェに載置した濾紙を用いて固液分離し、固形分側をレパルプ水洗してから、固液分離して水酸化ニッケル粒子のケーキを得た(洗浄工程)。得られた水酸化ニッケル粒子は、硫黄含有量が2質量%であった。
焼成工程において、導入した気流を99.99容量%の窒素とした以外は実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は10質量ppmであり、D50は0.47μmであり、比表面積は3.5m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は14分であった。
焼成工程において、熱処理の温度を860℃とした以外は実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は100質量ppmであり、D50は0.37μmであり、比表面積は4.9m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は16分であった。
焼成工程において、導入した気流を99.99容量%の窒素とし、熱処理の温度を860℃とした以外は実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は50質量ppmであり、D50は0.40μmであり、比表面積は4.6m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は15分であった。
焼成工程において、熱処理の温度を920℃とした以外は実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は10質量ppmであり、D50は0.48μmであり、比表面積は3.3m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は15分であった。
焼成工程において、導入した気流を99.99容量%の窒素とし、熱処理の温度を920℃とした以外は実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は<10質量ppm(測定下限未満)であり、D50は0.53μmであり、比表面積は3.0m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は14分であった。
焼成工程において、導入した気流を酸素分圧0.5kPaの窒素−酸素混合ガスとし、熱処理の温度を800℃とした以外は実施例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は90質量ppmであり、D50は0.32μmであり、比表面積は5.3m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は15分であった。
中和工程及び洗浄工程までは実施例1と同様にして、水酸化ニッケル粒子のケーキを得た。得られた水酸化ニッケル粒子の硫黄含有量は2質量%であった。この水酸化ニッケル粒子のケーキ50gを、内寸50mm×50mmアルミナ容器に厚さ約25mmになるまで充填し、電気式横型管状炉の均熱帯範囲内にこの容器が全て入るように設置した。石英管の一端より毎分1Lの空気気流を導入した雰囲気において、乾燥を目的として120℃まで一定熱量(1000W)で加熱を行った。更に焼成を目的として890℃まで毎分10℃の昇温速度で加熱した後、890℃を5時間維持することにより酸化ニッケル粉末を得た(熱処理工程)。得られた酸化ニッケル粉末中の硫黄含有量は70質量ppmであった。
焼成工程において、熱処理の温度を860℃とした以外は比較例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は160質量ppmであり、D50は0.35μmであり、比表面積は5.1m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は27分であった。
焼成工程において、熱処理の温度を920℃とした以外は比較例1と同様にして酸化ニッケル微粉末を作製した。得られた酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量は30質量ppmであり、D50は0.50μmであり、比表面積は3.1m2/gであった。また120℃まで一定熱量で加熱を行った際の定率乾燥における昇温速度低下時間は26分であった。これらの結果を表1にまとめて示す。
Claims (6)
- 硫酸ニッケル水溶液とナトリウムを含む塩基性溶液との中和反応により中間体粒子を晶析させた後、固液分離を行って該中間体粒子を含むケーキを得る中和工程と、前記ケーキをペレット化してから大気雰囲気ガス下又は酸素分圧1kPa以下の非還元性雰囲気下で乾燥及び焼成して酸化ニッケル粉末を生成する熱処理工程と、前記熱処理工程の際に形成され得る酸化ニッケル粉末の焼結体を解砕して酸化ニッケル微粉末を得る解砕工程とを含む酸化ニッケル微粉末の製造方法であって、
前記熱処理工程では、前記大気雰囲気の場合は850〜950℃の熱処理温度で焼成を行い、前記非還元性雰囲気の場合は750〜950℃の熱処理温度で焼成を行うことを特徴とする酸化ニッケル微粉末の製造方法。 - 前記熱処理工程において、空気、窒素、二酸化炭素、水蒸気、アルゴン、及びヘリウムから選ばれる少なくとも1種を主成分とするガスを雰囲気ガスとして導入することを特徴とする、請求項1に記載の酸化ニッケル粉末の製造方法。
- 前記熱処理工程の前に、前記中和工程で得た前記中間体粒子を含むケーキを洗浄する洗浄工程を有することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の酸化ニッケル微粉末の製造方法。
- 前記ナトリウムを含む塩基性溶液が、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び硝酸ナトリウムのうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の酸化ニッケル微粉末の製造方法。
- 前記ケーキをペレット化して得た成形体のかさ密度が、1.5〜2.0g/cm3であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の酸化ニッケル微粉末の製造方法。
- 前記解砕工程で得た酸化ニッケル微粉末の硫黄含有量が100質量ppm以下であり、平均粒径D50が0.3〜0.6μmであり、比表面積が2〜6m2/gであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の酸化ニッケル微粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017228917A JP7098919B2 (ja) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017228917A JP7098919B2 (ja) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019099394A true JP2019099394A (ja) | 2019-06-24 |
JP7098919B2 JP7098919B2 (ja) | 2022-07-12 |
Family
ID=66975714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017228917A Active JP7098919B2 (ja) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7098919B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002235071A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-23 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | セリウム系研摩材粒子の製造方法 |
WO2003055805A1 (fr) * | 2001-12-27 | 2003-07-10 | Mitsui Mining & Smelting Co.,Ltd. | Poudre d'oxyde de tantale ou d'oxyde de niobium et procede de production de celle-ci |
WO2006025376A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Mitsubishi Chemical Corporation | 非水系二次電池用負極材料、非水系二次電池用負極、および非水系二次電池 |
WO2013021974A1 (ja) * | 2011-08-06 | 2013-02-14 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法 |
JP2014019624A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法、並びに該酸化ニッケル微粉末製造原料用の水酸化ニッケル粉末及びその製造方法 |
-
2017
- 2017-11-29 JP JP2017228917A patent/JP7098919B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002235071A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-23 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | セリウム系研摩材粒子の製造方法 |
WO2003055805A1 (fr) * | 2001-12-27 | 2003-07-10 | Mitsui Mining & Smelting Co.,Ltd. | Poudre d'oxyde de tantale ou d'oxyde de niobium et procede de production de celle-ci |
WO2006025376A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Mitsubishi Chemical Corporation | 非水系二次電池用負極材料、非水系二次電池用負極、および非水系二次電池 |
WO2013021974A1 (ja) * | 2011-08-06 | 2013-02-14 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法 |
JP2014019624A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法、並びに該酸化ニッケル微粉末製造原料用の水酸化ニッケル粉末及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7098919B2 (ja) | 2022-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5178503B2 (ja) | 連続式粉粒体高温ガス処理装置および処理方法 | |
CN107851794B (zh) | 锂二次电池用正极活性物质的制造方法 | |
JP5907169B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法 | |
US20160200583A1 (en) | Chemical activation of carbon using rf and dc plasma | |
JP2014019624A (ja) | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法、並びに該酸化ニッケル微粉末製造原料用の水酸化ニッケル粉末及びその製造方法 | |
JP2014067645A (ja) | リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法 | |
JP6159306B2 (ja) | 酸化ニッケル粉末 | |
JP2009155194A (ja) | 酸化ニッケル粉末及びその製造方法 | |
JP6763228B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 | |
JP2011225395A (ja) | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法 | |
JP2019099394A (ja) | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 | |
JP5509725B2 (ja) | 酸化ニッケル粉末及びその製造方法 | |
WO2014160597A1 (en) | Chemical activation of carbon via a gas atomization method | |
JP6969120B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 | |
JP2021109811A (ja) | 水酸化ニッケル粒子の焼成方法及びこれを用いた酸化ニッケル微粉末の製造方法 | |
RU2569535C1 (ru) | Способ получения ультрадисперсных порошков различных оксидов с узким разделением частиц по размерам | |
JP2011179044A (ja) | ニッケル微粉及びその製造方法 | |
JP2012206868A (ja) | 易溶解性三酸化モリブデンの製造方法および易溶解性三酸化モリブデン | |
JP6819322B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 | |
CN114829296A (zh) | 过氧化锂的粒度调节方法和粒度被调节的锂氧化物的制备方法 | |
JP6834235B2 (ja) | 水酸化ニッケル粒子の製造方法 | |
JP6772646B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末及びその製造方法 | |
JP6475186B2 (ja) | リチウム金属複合酸化物粉末の改質方法 | |
JP6870232B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 | |
JP6852345B2 (ja) | 酸化ニッケル微粉末の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201013 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211206 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220328 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220328 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220404 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220405 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220613 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7098919 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |