RU2143997C1 - Способ получения труднорастворимых гидроокислов металлов - Google Patents

Способ получения труднорастворимых гидроокислов металлов Download PDF

Info

Publication number
RU2143997C1
RU2143997C1 RU94043800A RU94043800A RU2143997C1 RU 2143997 C1 RU2143997 C1 RU 2143997C1 RU 94043800 A RU94043800 A RU 94043800A RU 94043800 A RU94043800 A RU 94043800A RU 2143997 C1 RU2143997 C1 RU 2143997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
hydroxide
salt
carried out
reaction
Prior art date
Application number
RU94043800A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94043800A (ru
Inventor
Гуткнехт Вильфрид
Науманн Дирк
Ольбрих Армин
Рихтер Томас
Шмоль Йозеф
Original Assignee
Х.К. Штарк Гмбх унд Ко. КГ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Х.К. Штарк Гмбх унд Ко. КГ filed Critical Х.К. Штарк Гмбх унд Ко. КГ
Publication of RU94043800A publication Critical patent/RU94043800A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2143997C1 publication Critical patent/RU2143997C1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/04—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/12—Complexes with ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1806—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a turbulent flow of the reactants, such as in centrifugal-type reactors, or having a high Reynolds-number
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/00033—Continuous processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/04—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/11—Powder tap density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Способ предназначен для получения труднорастворимых гидроокислов металлов, а именно соединений общей формулы М(x)(OH)x, где М - металл из группы кобальт, цинк, никель и/или медь, а х - валентность металла. Способ заключается во взаимодействии реакционноспособного гидроокисла одного или нескольких металлов из указанной группы с комплексообразователем и солью щелочного металла и последующем взаимодействии образовавшейся соли комплекса металла с едким щелоком при рН >7. Технический результат - получение труднорастворимых гидроокислов металлов с улучшенными техническими свойствами, при снижении себестоимости благодаря снижению количества сточной воды, подлежащей обезвреживанию. 11 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относится к технологии получения труднорастворимых соединений металлов, в частности к способу получения трудорастворимых гидроокислов металлов.
При получении труднорастворимых гидроокислов металлов для разных целей важнейшей задачей является получение как можно более компактного материала с большой текучестью, пригодного для дальнейшей переработки. Например, из порошкового металлического кобальта, получаемого из гидроокисла кобальта, благодаря гранулометрическому составу и структуре частиц в результате спекания вместе с карбидом вольфрама можно изготовлять инструменты из твердого металла для специальных целей.
Для изготовления современных вспененных анодов, используемых, в частности, в аккумуляторах на основе гидрида никеля, требуется гидроокисел никеля с оптимальными физическими свойствами и в отношении цели применения, и в отношении техники переработки. В то время как использование в мощных аккумуляторах требует высокой степени уплотнения активного материала, для осуществления применяемого при изготовлении вспененных анодов метода переработки в пасту требуется материал с высокой текучестью, компактной формой частиц, узким гранулометрическим составом и постоянным качеством. Кроме того, материал должен быть способным к смешиванию с обычно используемыми добавками, например, порошковым металлическим кобальтом и окисью кобальта.
Известен способ получения труднорастворимого гидроокисла никеля, который заключается в том, что к водному раствору сульфата никеля, содержащему сульфат цинка или магния в количестве, соответствующем 3-10 вес.% цинка соответственно 1 - 3 вес.% магния, добавляют сульфат аммония, и полученный раствор соли комплекса металла при перемешивании при температуре примерно 40 - 50oC и значении pH, составляющем примерно 11, подают в водный раствор гидроокисла натрия с последующим отделением гидроокисла никеля, содержащего 3-10% цинк соответственно 1 - 3% магния в твердом растворе.
При добавлении к натровому щелоку образовавшаяся соль комплекса никеля разлагается по следующему уравнению:
Ni(NH3)4SO4 + 2 NaOH --> Ni(OH)2 + Na2SO4 + 4 NH3
(см. заявку EP N 0 353 837 A1, МКИ H 01 М 4/52, 1990 г.).
Получаемый путем известного способа труднорастворимый гидроокисел никеля предусмотрен, в частности, для применения в щелочных батареях. Согласно данным прототипа гидроокисел никеля имеет высокую кристалличность, низкую удельную поверхность, небольшой объем пор и поэтому высокую физическую плотность. Невысокая удельная поверхность приводит к сниженной проводимости протонов и повышенной плотности тока, способствующей образованию нежелаемого γ-NiOOH, ведущего к набуханию электрода. Хотя гидроокисел никеля, при низком значении pH являющийся кристаллическим, имеет высокую плотность, он все же имеет более сильную тенденцию к образованию γ-NiOOH. Путем установки среднего значения pH можно найти компромисс между требуемой высокой плотностью и необходимой в определенной мере пористостью.
Из вышеизложенного следует, что технологические свойства получаемого путем известного способа гидроокисла никеля не полностью удовлетворяют.
Дальнейший недостаток известного способа заключается в том, что в качестве побочного продукта в сточной воде имеются большие количества нейтральных солей, примерно в два раза превышающие стехиометрическое количество получаемого гидроокисла никеля, причем в сточной воде содержатся еще небольшие количества растворенного в виде комплекса никеля и большое количество аммиака.
Задача изобретения заключается в предоставлении способа получения труднорастворимых гидроокислов металлов с улучшенными техническими свойствами, причем стоимость способа снижена благодаря снижению количества сточной воды, подлежащей обезвреживанию.
Указанная задача решается в предлагаемом способе получения труднорастворимых гидроокислов металлов общей формулы M(x)(OH)x, в которой М означает кобальт, цинк, никель и/или медь, а x - валентность металла, путем взаимодействия соединения исходного металла или исходных металлов с комплексообразователем и с солью, взаимодействия образовавшейся соли комплекса металла с едким щелоком и отделения получаемого при этом труднорастворимого гидроокисла металла, за счет того, что в качестве соединения исходного металла или исходных металлов используют реакционноспособный гидроокисел металла, а в качестве соли - соль щелочного металла, при этом взаимодействие образовавшейся соли комплекса металла с едким щелоком осуществляют при значении pH, превышающем 7.
При взаимодействии с едким щелоком соль комплекса металла разлагается с получением труднорастворимого гидроокисла металла, комплексообразователя и соли щелочного металла.
Предпочтительно при осуществлении предлагаемого способа в качестве комплексообразователей используют аммиак и/или органические моно- и/или диамины с длиной цепи от 1 до 6.
При осуществлении предлагаемого способа предотвращается проблема сточных вод благодаря тому, что в качестве сырья используют реакционноспособные гидроокислы указанных металлов, переводимые в растворимую форму путем комплексообразования с использованием пригодного комплексообразователя, например аммиака или амина. Например, гидроокисел никеля можно с использованием аммиака в присутствии нейтральных солей почти полностью преобразовать до гексамминного комплекса по следующему уравнению:
Ni(OH)2 + 6 NH3 + 2 NaCl ---> [Ni(NH3)6]Cl2 + 2 NaOH.
Гексамминхлорид никеля имеется в виде твердого вещества, которое легко можно отделять фильтрацией или декантированием.
Особенно хорошего результата достигают при осуществлении предлагаемого способа при температуре в диапазоне от 30 до 85oC, предпочтительно 45 - 80oC.
Важный признак предлагаемого способа заключается в том, что используемый гидроокисел металла имеется в реакционноспособном виде, так как лишь в этом случае он полностью растворяется при комплексообразовании. Особенно пригодным реакционноспособным гидроокислом металла является свежеосажденный гидроокисел металла. Далее пригодно использование реакционноспособного гидроокисла металла, получаемого путем окисления металла на аноде в водном электролитном растворе в присутствии ионов сульфата, отделения образовавшегося гидроокисла никеля и дополнительной обработки едким щелоком.
В том случае, если при осуществлении предлагаемого способа реакционноспособный гидроокисел металла должен быть дотированным, как требуется, например, в случае гидроокисла никеля для изготовления батарей, то предлагаемый способ можно осуществлять в присутствии солей кадмия, кобальта, магния, кальция и/или цинка, причем указанные соли предпочтительно имеются в виде сульфатных или хлоридных солей.
Кроме того, в случае окисления на аноде предпочтительно реакционноспособный гидроокисел металла получают в присутствии кадмия, кобальта, магния и/или цинка, причем данные элементы имеются в виде металлических анодов.
Согласно предпочтительному варианту осуществления предлагаемого способа гидроокислы металлов в качестве примеси содержат один или несколько элементов из группы, включающей кобальт, цинк, магний, кальций и кадмий, в общем количестве до 10 вес.%.
Получаемый при осуществлении предлагаемого способа маточный раствор содержит точно стехиометрическое количество натрового щелока, требуемого для конверсии до компактного, сферического гидроокисла металла. Поэтому предпочтительно предлагаемый способ осуществляют непрерывно, причем целесообразно и комплексообразователь, и соль щелочного металла можно рециркулировать на первую стадию, то есть стадию реакции с реакционноспособным гидроокислом металла. Разложение соли комплекса металла можно осуществлять с использованием едкого щелока, получаемого на первой стадии. Большого выхода и высокой скорости реакции достигают в результате интенсивного перемешивания компонентов.
Особенно предпочтительно разложение солей комплекса металлов осуществляют в сильно турбулентном потоке, создаваемом путем интенсивного перемешивания с помощью пассивных или активных смесительных элементов или сопел. Разложение осуществляют при времени пребывания в реакторе, составляющем 0,5 - 10 часов, предпочтительно 1 - 4 часа.
Особенно выгодным для осуществления предлагаемого способа является использование снабженного рециркуляционной линией реактора. Образующиеся при реакции до гидроокисла металла продукты, а именно, аммиак и поваренную соль, рециркулируют на первую стадию, где они повторно используются для получения комплекса металламмина, благодаря чему весь процесс можно проводить без возникновения сточных вод.
Получаемый согласно предлагаемому способу гидроокисел никеля особенно пригоден для использования в вспененных анодах. Он имеет следующие показатели:
плотность после уплотнения (согласно стандарту США ASTM В 212) > 2,0 г/см3
удельная поверхность по БЭТ (согласно промышленному стандарту Германии DIN 66232) 10 - 20 м2/г
средняя величина частиц D50 10 - 20 мкм
пористость 47-53%
набухание в 3-молярном растворе гидроокисла калия < 10%
зарядная емкость в вспененном аноде(аккумуляторная ячейка) > 250 мАч/г
содержание воды < 1%
Предлагаемый способ поясняется нижеследующим примером.
Пример
1. Получение реакционноспособного гидроокисла никеля
а) Электролиз
В электролизер, состоящий из ячейки емкостью 70 л, подают 200 л раствора поваренной соли (50 г хлористого натрия на л воды), и электролитический раствор с помощью лопастного насоса подают по контуру между обоими резервуарами. В ячейку вешают две корзинки из тантала, боковые поверхности которых выполнены в качестве сит и которые наполнены никелевыми брикетами. Корзинки из тантала включают как аноды, и напротив их боковых поверхностей устанавливают включенные в качестве катодов пластинки из чистого никеля, так что общая поверхность электродов составляет 0,5 м2. Электролиз проводят при 4,2 В и 500 А при плотности тока, составляющей 1000 А/м2. Во время электролиза каждый час в ячейку непрерывно вводят 200 мл раствора сульфата никеля и сульфата кобальта (250 г/л NiSO4•7H2O, 250 г/л CoSO4 •7H2O).
По истечении 5 часов из циркуляционного резервуара непрерывно выводят 40 л/ч образовавшейся суспензии, и одновременно в ячейку вводят свежий раствор поваренной соли, так что объем жидкости в электролизере не изменяется. Затем суспензию порциями фильтруют, и при дальнейшем осуществлении электролиза вместо свежего раствора поваренной соли в ячейку вводят именно этот фильтрат. Таким образом свежего раствора поваренной соли требуется лишь в начале непрерывного процесса, а затем при стационарной эксплуатации реактора получается замкнутый цикл. Суспензия легко поддается фильтрации; получают гелеобразный первичный продукт со средним содержанием воды, составляющим 90%. Выводимую с гелем воду подают обратно в систему в качестве промывочной воды гелеобразного первичного продукта. Согласно данным химического анализа сушенный гель имеет содержание сульфата 1,8% и содержание хлорида 2%. Продолжительность опыта - 105 часов. За это время в результате непрерывного процесса получают 870 кг гелеобразного первичного продукта.
б) Кондиционирование в среде гидроокисла натрия
200 кг влажного гелеобразного первичного продукта из электролизера тонко диспергируют в 200 мл воды путем интенсивного перемешивания в обогреваемом реакторе с двойной стенкой. Затем добавлением гидроокисла натрия доводят до значения pH, равного 13,7, и суспензию при перемешивании нагревают до 80oC и поддерживают при этой температуре в течение 6 часов.
Затем фильтруют на нутче, и получаемый на нутче продукт промывают водой. В результате сушки в сушильном шкафу получают 19,7 кг гидроокисла никеля с содержанием кобальта, составляющим 1%. Анионные примеси составляют менее 500 частей на миллион. Плотность - 1,3 г/см3, плотность после уплотнения - 1,8 г/см3. Удельная поверхность по БЭТ является очень высокой и составляет 88 м2/г. Ширина резонансной кривой на уровне половины ее максимального значения у 101 составляет 2,0.
2. Получение гексамминхлорида никеля
а) Получение порциями с использованием 25%-ного аммиака
К 1 л суспензии 100 г/л полученного электролитически согласно 1. высокоактивного гелеобразного гидроокисла никеля и 280 г/л поваренной соли подают 1 кг 25%-ного аммиака, и при охлаждении перемешивают в течение часа. Реакционную смесь отсасывают через нутчу и порциями подвергают дополнительной промывке небольшим количеством концентрированного аммиака. Получают 226 г [Ni(NH3)6]Cl2 (выход - 90,5%).
Маточный раствор содержит 9,5 г комплексно связанного гидроокисла никеля, 78 г гидроокисла натрия и избыточный аммиак. Последний удаляют путем отгонки в виде 25%-ного водного раствора через короткую насадочную колонку.
При этом в качестве хорошо осаждающегося и поддающего фильтрации продукта выпадает 9,5 г комплексно связанного гидроокисла никеля. В результате фильтрации и дополнительной промывки небольшим количеством воды получают 1,5 л фильтрата с 280 г хлористого натрия (3,2 М) и 78 г гидроокисла натрия (1,4 М).
б) Получение в непрерывном процессе с использованием 25%-ного аммиака
В стакан емкостью 2 л с переливом при перемешивании и охлаждении непрерывно вкачивают 0,5 л/ч суспензии 100 г/л высокоактивного гелеобразного гидроокисла никеля, 280 г/л хлористого натрия и 0,5 л 25%-ного аммиака. Переток через погружную трубку вводят в классификатор с восходящим потоком, в котором осаждается образовавшийся гексамминхлорид никеля. Выпускаемый из классификатора фильтрат содержит 2 г/л комплексно связанного гидроокисла никеля, 40 г/л натрового щелока, 140 г/л хлористого натрия и избыточный аммиак. При среднем времени пребывания, составляющем 4 часа, это соответствует степени конверсии высокоактивного гелеобразного гидроокисла натрия в гексамминхлорид никеля, равном 92%. 1 л фильтрата с 190 г/л хлористого натрия и 40 г/л аммиака согласно а) перерабатывают на короткой насадочной колонке. Получают 25%-ный аммиак в виде конденсата, и в результате отделения выпавшего гидроокисла никеля - 700 мл жидкости, содержащей 140 г хлористого натрия (3,4 М) и 40 г гидроокисла натрия (1,4 М).
в) Получение в непрерывном процессе с использованием 50%-ного аммиака в качестве вторичного пара
Взаимодействие высокоактивнного гелеобразного гидроокисла никеля и поваренной соли с аммиаком осуществляют непрерывно в охлаждаемом струйном реакторе емкостью 10 л.
Аммиак получают из разбавленных отходящей жидкой среды путем упаривания на насадочной колонке, и его подают в реактор в виде 50%-ной смеси с водой без предварительной конденсации. В струйный реактор непрерывно вводят 3 л/ч суспензии 100 г/л высокоактивного гелеобразного гидроокисла никеля с 280 г/л поваренной соли), а также 600 г/ч аммиака и 600 г/ч воды в качестве смеси вторичных паров. Перелив реактора через погружную трубку подключен к классификатору с восходящим потоком, в котором осаждается образовавшийся гексамминхлорид никеля. Выпускаемый прозрачный фильтрат (4 л/ч) содержит 3 г/л комплексно связанного гидроокисла никеля, 210 г хлористого натрия, 49 г гидроокисла натрия и 70 г/л аммиака, что соответствует степени конверсии, равной 96%.
3. Получение компактного гидроокисла никеля
а) Путем непрерывного процесса в снабженном мешалкой проточном котле емкостью 5 л
Густую суспензию гексамминхлорида никеля (400 г на 600 г 7%-ного аммиака) сохраняют способной к перекачиванию путем перемешивания в резервуаре хранения. 500 г/ч этой суспензии непрерывно вводят в снабженный мешалкой проточный котел емкостью 5 л, обогреваемый при температуре 70oC. В качестве второго компонента прибавляют примерно 1,2 л/ч отходящей жидкой среды с регулируемым значением pH, содержащей 60 г/л гидроокисла натрия и 140 г/л хлористого натрия.
Среднее время пребывания в реакторе составляет примерно 3 часа. По истечении 21 часа из выпускаемой суспензии в результате фильтрации и промывки водой получают компактный, хорошо поддающийся фильтрации гидроокисел никеля с плотностью, составляющей 1,6 г/см3.
Непрерывное получение в струйном реакторе емкостью 100 л
Для реакции гексамминхлорида никеля и натрового щелока до компактного гидроокисла никеля используют струйный реактор, в котором с помощью смесительных сопел и мощного циркуляционного насоса обеспечивают оптимальное смешивание реагентов и создание высоких срезывающих сил. В резервуаре хранения густотекучую суспензию 400 г гексамминхлорида никеля на 600 г 7%-ного аммиака сохраняют способной к перекачиванию. 20 кг/ч этой суспензии с помощью рукавного насоса через гибкую трубку вводят в струйный реактор, обогреваемый с обеспечением постоянной температуры, составляющей 73oC. В качестве дальнейшего реагента прибавляют примерно 43 л/ч отходящей жидкой среды, содержащей 65 г/л гидроокисла натрия и 200 г/л хлористого натрия. При подаче регулируют значение pH, которое поддерживают на уровне 11,4 - 11,6. Среднее время пребывания составляет примерно 1,6 часа.
По истечении 16 часов из перетока реактора получают быстро осуждающийся компактный гидроокисел никеля с чрезвычайно хорошей способностью к фильтрации, который промывают с использованием примерно 7 л/кг теплой воды до содержания хлорида менее 500 частей на миллион. Плотность гидроокисла никеля составляет в среднем 1,9 г/см3, а плотность после уплотнения - 2,1 г/см3. Средняя величина шаровых частиц составляет в среднем 12 мкм.

Claims (12)

1. Способ получения труднорастворимых гидроокислов металлов путем взаимодействия исходного соединения металла с комплексообразователем и солью, взаимодействия образовавшейся соли комплекса металла с едким щелоком и отделения получаемого при этом труднорастворимого гидроокисла металла, отличающийся тем, что в качестве труднорастворимых гидроокислов металлов получают соединения общей формулы M(x)(OH)x, где M означает металл из группы: кобальт, цинк, никель и/или медь, а x - валентность металла, в качестве исходного соединения металла используют реакционноспособный гидроокисел одного или нескольких металлов из указанной группы, а в качестве соли - соль щелочного металла, при этом взаимодействие образовавшейся соли комплекса металла с едким щелоком осуществляют при значении pH, превышающем 7.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве комплексообразователя используют аммиак и/или органические моно- и/или диамины с длиной цепи от 1 до 6.
3. Способ по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что используют реакционноспособный гидроокисел металла, содержащий до 10 вес.% по меньшей мере одного элемента из группы, включающий кобальт, цинк, магний, кальций и кадмий.
4. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 3, отличающийся тем, что его осуществляют при 30 - 85oC, предпочтительно 45 - 80oC.
5. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 4, отличающийся тем, что в качестве реакционноспособного гидроокисла металла используют свежеосажденный гидроокисел металла.
6. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 4, отличающийся тем, что в качестве реакционноспособного гидроокисла металла используют полученный путем окисления металла на аноде гидроокисел металла.
7. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 6, отличающийся тем, что его осуществляют непрерывно.
8. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 7, отличающийся тем, что комплексообразователь и соль щелочного металла, образовавшиеся при взаимодействии соли комплекса металла с едким щелоком, рециркулируют на реакцию взаимодействия с реакционноспособным гидроокислом металла.
9. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 8, отличающийся тем, что на реакцию соли комплекса металла с едким щелоком подают едкий щелок, образовавшийся при взаимодействии с реакционноспособным гидроокислом металла.
10. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 9, отличающийся тем, что реакцию комплекса металла осуществляют при создании сильно турбулентного потока.
11. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 10, отличающийся тем, что реакцию комплекса металла осуществляют в течение 0,5 - 10 ч, предпочтительно 1 - 4 ч.
12. Способ по одному или нескольким из пп.1 - 11, отличающийся тем, что получение труднорастворимого гидроокисла металла осуществляют в снабженном рециркуляционной линией реакторе.
RU94043800A 1993-12-14 1994-12-13 Способ получения труднорастворимых гидроокислов металлов RU2143997C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4342620A DE4342620C1 (de) 1993-12-14 1993-12-14 Verfahren zur Herstellung von Metallhydroxiden
DEP4342620.4 1993-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94043800A RU94043800A (ru) 1996-10-20
RU2143997C1 true RU2143997C1 (ru) 2000-01-10

Family

ID=6504989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94043800A RU2143997C1 (ru) 1993-12-14 1994-12-13 Способ получения труднорастворимых гидроокислов металлов

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0658514B1 (ru)
JP (1) JP3529115B2 (ru)
KR (1) KR100347284B1 (ru)
CN (1) CN1041706C (ru)
AT (1) ATE167461T1 (ru)
CA (1) CA2137762C (ru)
DE (2) DE4342620C1 (ru)
ES (1) ES2118303T3 (ru)
FI (1) FI107445B (ru)
NO (1) NO314991B1 (ru)
RU (1) RU2143997C1 (ru)
TW (1) TW299300B (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3192374B2 (ja) * 1996-07-01 2001-07-23 正同化学工業株式会社 水酸化ニッケルの製造方法
US5824283A (en) * 1997-04-28 1998-10-20 Inco Limited Process for producing nickel hydroxide from elemental nickel
DE10245467A1 (de) * 2002-09-28 2004-04-08 Varta Automotive Systems Gmbh Aktives Nickelmischhydroxid-Kathodenmaterial für alkalische Akkumulatoren und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006062762A1 (de) 2006-03-31 2008-01-31 H.C. Starck Gmbh Verfahren zur Herstellung pulverförmiger Ni, Co - Mischhydroxide und deren Verwendung
US20110147272A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 General Electric Company Emulsification of hydrocarbon gas oils to increase efficacy of water based hydrogen sulfide scavengers
JP2013151383A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Tsukishima Kikai Co Ltd 金属の凝集粒子の製造方法、リチウムイオン電池用正極活物質製造方法、リチウムイオン電池の製造方法並びにリチウムイオン電池
CN104016423A (zh) * 2014-06-06 2014-09-03 安徽师范大学 一种磁性金属α相氢氧化物纳米材料的制备方法、超级电容器电极
CN110203951B (zh) * 2019-06-26 2021-08-31 青海盐湖工业股份有限公司 一种氢氧化镁联产二氯化六氨合镍的制备方法
CN111477986B (zh) * 2020-04-15 2023-04-18 中南大学 一种电解硫酸钠废液制备三元锂离子电池前驱体的方法
KR20230019838A (ko) * 2020-06-04 2023-02-09 바스프 에스이 미립자 (옥시)히드록시드의 제조 방법
CN114835175B (zh) * 2022-06-20 2024-05-17 清远先导材料有限公司 一种低密度氢氧化镍的制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE161119C (ru) *
US2879137A (en) * 1956-10-12 1959-03-24 Bethlehem Steel Corp Nickel and cobalt recovery from ammoniacal solutions
US3975497A (en) * 1974-07-11 1976-08-17 Freeport Minerals Company Enhanced selectivity in the separation of nickel and cobalt from ammoniacal solutions
US4395278A (en) * 1980-09-29 1983-07-26 Gte Products Corporation Method for producing cobalt metal powder
EP0353837B1 (en) * 1988-07-19 1994-07-27 Yuasa Corporation A nickel electrode for an alkaline battery
CN1075697A (zh) * 1993-04-09 1993-09-01 河南师范大学 球形微粒氢氧化镍制造法

Also Published As

Publication number Publication date
TW299300B (ru) 1997-03-01
JP3529115B2 (ja) 2004-05-24
CA2137762A1 (en) 1995-06-15
ES2118303T3 (es) 1998-09-16
EP0658514A1 (de) 1995-06-21
NO944825D0 (no) 1994-12-13
DE59406270D1 (de) 1998-07-23
FI945841A (fi) 1995-06-15
EP0658514B1 (de) 1998-06-17
CA2137762C (en) 2005-05-24
FI107445B (fi) 2001-08-15
ATE167461T1 (de) 1998-07-15
JPH07206438A (ja) 1995-08-08
KR100347284B1 (ko) 2002-11-29
DE4342620C1 (de) 1995-07-06
CN1107440A (zh) 1995-08-30
CN1041706C (zh) 1999-01-20
FI945841A0 (fi) 1994-12-12
RU94043800A (ru) 1996-10-20
NO314991B1 (no) 2003-06-23
NO944825L (no) 1995-06-15
KR950017738A (ko) 1995-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102947225A (zh) 高纯碳酸锂和其它高纯含锂化合物的制备方法
RU2143997C1 (ru) Способ получения труднорастворимых гидроокислов металлов
US5660709A (en) Electrochemical process and device for the production of metallic hydroxides and/or metallic-oxide hydroxides
US6214197B1 (en) Process for producing persulfate
US7048843B2 (en) Method for producing metal hydroxides or alkaline metal carbonates
US5391265A (en) Process for the production of pure nickel hydroxide and its use
CN103466683B (zh) 一种高纯度电镀级氧化铜的制备方法
CA1322855C (en) Process for refining gold and apparatus employed therefor
CN1060823C (zh) 连续制备氢氧化镍的方法
EP1190114B1 (de) Verfahren zur herstellung von nickelhydroxiden
KR100425662B1 (ko) 염기성 탄산코발트(ii), 그의 제조방법 및 그의 용도
US3684441A (en) Process for making nickel (ii) hydroxide,especially for use in electrodes
CN114162870B (zh) 一种仲钨酸铵及其制备方法和双极膜电解装置
CN108862755A (zh) 一种镍氰络合物电镀废水的处理方法
US6200454B1 (en) Process for producing sodium persulfate
JPH01219184A (ja) 酸化第二銅粉末の製造方法
CN111115664A (zh) 一种碳酸锂转化为氢氧化锂的方法及系统
RO110621B1 (ro) Procedeu de obținere a carbonatului bazic de nichel, de înaltă puritate, din catalizatori de nichel, uzați