RU2463254C1 - Method of producing nickel (ii) hydroxide - Google Patents
Method of producing nickel (ii) hydroxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463254C1 RU2463254C1 RU2011108914/05A RU2011108914A RU2463254C1 RU 2463254 C1 RU2463254 C1 RU 2463254C1 RU 2011108914/05 A RU2011108914/05 A RU 2011108914/05A RU 2011108914 A RU2011108914 A RU 2011108914A RU 2463254 C1 RU2463254 C1 RU 2463254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- hydroxide
- carried out
- solution
- sulfate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химии, а именно получению гидроксида никеля (II), используемого преимущественно в электротехнической промышленности.The invention relates to the field of chemistry, namely the production of nickel (II) hydroxide, used mainly in the electrical industry.
Известен способ получения гидроксида никеля (II) для активной массы положительных электродов щелочных аккумуляторов путем вливания раствора сульфата никеля, нагретого до 80-90°С, в раствор щелочи той же температуры. Полученную суспензию гидроксида никеля отфильтровывают, сушат и после размола отмывают от сульфата натрия и сушат. Готовый продукт дополнительно кипятят в 16%-ном растворе щелочи в течение одного часа, после чего отмывают водой и окончательно высушивают. Целевой продукт содержит 56,2% никеля, 0,2% сульфат-иона и обеспечивает максимальную емкость не менее 1,14 Ач/3г Ni.A known method of producing Nickel (II) hydroxide for the active mass of the positive electrodes of alkaline batteries by pouring a solution of Nickel sulfate, heated to 80-90 ° C., In an alkali solution of the same temperature. The resulting suspension of Nickel hydroxide is filtered off, dried and, after grinding, washed from sodium sulfate and dried. The finished product is additionally boiled in a 16% alkali solution for one hour, after which it is washed with water and finally dried. The target product contains 56.2% nickel, 0.2% sulfate ion and provides a maximum capacity of at least 1.14 Ah / 3g Ni.
Способ имеет следующие недостатки.The method has the following disadvantages.
1. Стадия отделения маточника от осадка трудоемка, так как осадок гидроксида никеля имеет аморфную структуру и обладает высоким удельным сопротивлением при фильтрации.1. The stage of separation of the mother liquor from the precipitate is laborious, since the precipitate of nickel hydroxide has an amorphous structure and has a high resistivity during filtration.
2. Трехкратная сушка требует значительных трудозатрат и увеличивает расход энергоресурсов.2. Three times drying requires significant labor costs and increases energy consumption.
3. Необходимость обработки раствором щелочи готового продукта удлиняет технологический процесс и увеличивает расход гидроксида натрия (СССР, авт. свидетельство 51380 "Способ обработки гидрата закиси никеля", МПК C01G 53/04, 12п, 4; 21в, 25, 1937 г.).3. The need to process the finished product with an alkali solution lengthens the technological process and increases the consumption of sodium hydroxide (USSR, author certificate 51380 "Method for the treatment of nickel nitrate hydrate", IPC C01G 53/04, 12p, 4; 21v, 25, 1937).
Известен также способ получения гидроксида никеля (II), включающий его осаждение из предварительно приготовленных исходных растворов гидроксида натрия и сульфата никеля (II) с добавлением в качестве активирующей добавки ионов бария. Полученный осадок отделяют фильтрацией, затем сушат, отмывают от сульфат-ионов, вновь сушат и размалывают. Этот способ имеет следующие недостатки.There is also known a method for producing nickel (II) hydroxide, including its precipitation from pre-prepared stock solutions of sodium hydroxide and nickel (II) sulfate with the addition of barium ions as an activating additive. The resulting precipitate was separated by filtration, then dried, washed from sulfate ions, dried again and milled. This method has the following disadvantages.
1. Отделение маточника от аморфного осадка гидроксида никеля (II), имеющего высокое удельное сопротивление при фильтрации, трудоемко, связано с большими затратами времени и энергоресурсов.1. The separation of the mother liquor from the amorphous precipitate of Nickel (II) hydroxide, which has a high resistivity during filtration, is laborious, is associated with a large investment of time and energy.
2. Двукратная сушка и необходимость размола также требуют больших энергозатрат.2. Double drying and the need for grinding also require large energy costs.
3. Внесение бария на стадии синтеза гидроксида никеля не приводит к улучшению качества продукта, но усложняет технологический процесс.3. The introduction of barium at the stage of synthesis of nickel hydroxide does not lead to an improvement in the quality of the product, but complicates the process.
(М.А. Дасоян, В.В. Новодережкин и др. "Производство электрических аккумуляторов", М., "Высшая школа", 1977, 260-277.)(MA Dasoyan, VV Novoderezhkin and others. "Production of electric batteries", M., "Higher School", 1977, 260-277.)
Другой известный способ включает после осаждения гидроксида никеля (II), так как описано выше, отделение маточного раствора, отжим осадка, сушку до определенной влажности, отмывку от примесей и вторую сушку. После первой сушки в пасту вводят раствор, содержащий ионы кобальта. После операции первой сушки от партии полуфабриката отбирают лабораторную пробу и проводят прогноз качества получаемой партии продукта. Если лабораторная проба не соответствует требованиям ТУ по удельному объему, получаемую партию продукта обрабатывают 3%-ным раствором щелочи в соотношении 1 г щелочи на 10-15 г гидроксида никеля и доводят до готового продукта.Another known method includes, after precipitation of nickel (II) hydroxide, as described above, the separation of the mother liquor, the extraction of the precipitate, drying to a certain humidity, washing from impurities and a second drying. After the first drying, a solution containing cobalt ions is introduced into the paste. After the first drying operation, a laboratory sample is taken from the batch of the semi-finished product and a quality forecast of the obtained batch of the product is carried out. If the laboratory sample does not meet the requirements of TU in specific volume, the resulting batch of product is treated with a 3% alkali solution in the ratio of 1 g of alkali to 10-15 g of nickel hydroxide and adjusted to the finished product.
Способ обладает следующими недостатками.The method has the following disadvantages.
1. Высокая трудоемкость, большие затраты времени и энергоресурсов при отделении маточника от аморфного осадка гидроксида никеля (II).1. High complexity, time and energy costs when separating the mother liquor from the amorphous precipitate of Nickel (II) hydroxide.
2. Большие энергозатраты на двукратную сушку, размол и классификацию конечного продукта.2. Large energy costs for double drying, grinding and classification of the final product.
3. Внесение бария на стадии синтеза гидроксида никеля и пропитка осадка после первой сушки раствором кобальта не приводят к улучшению качества целевого продукта, но усложняют технологический процесс.3. The introduction of barium at the stage of synthesis of nickel hydroxide and impregnation of the precipitate after the first drying with a cobalt solution does not improve the quality of the target product, but complicate the process.
4. Активирование гидроксида никеля добавками бария и кобальта препятствует использованию продукта в других отраслях техники.4. Activation of nickel hydroxide by the addition of barium and cobalt prevents the use of the product in other industries.
5. Введение операции по прогнозу качества и его корректировки повышает трудоемкость процесса.5. The introduction of operations to predict the quality and its adjustment increases the complexity of the process.
(Патент Российской Федерации 2138447 "Способ получения никеля (II) гидроксида", МПК 6 C01G 53/04, опубл. 27.09.1999.)(Patent of the Russian Federation 2138447 "Method for the production of nickel (II) hydroxide", IPC 6 C01G 53/04, publ. 09/27/1999.)
Наиболее близким заявляемому изобретению по технической сущности является способ получения гидроксида никеля (II), включающий его осаждение взаимодействием раствора гидроксида щелочного металла с солью никеля (II), отмывку осадка от примесей, его отжим и сушку, отличающийся тем, что осаждение гидроксида никеля (II) ведут введением кристаллогидрата сульфата никеля (II) в подогретый 15-30%-ный раствор гидроксида щелочного металла, отмывку проводят обработкой пульпы гидроксида никеля в колонне в режиме противотока при линейной скорости восходящего потока 5-8 м/ч с наложением пульсационных возмущений последовательно раствором щелочи и водой, отжатый осадок гидроксида никеля (II) после сушки просеивают.The closest the claimed invention in technical essence is a method for producing nickel (II) hydroxide, including its precipitation by the interaction of an alkali metal hydroxide solution with a nickel (II) salt, washing the precipitate from impurities, its extraction and drying, characterized in that the precipitation of nickel hydroxide (II ) are introduced by the introduction of nickel (II) sulfate crystalline hydrate into a heated 15-30% alkali metal hydroxide solution; washing is carried out by treating the nickel hydroxide pulp in the column in countercurrent mode at an ascending linear velocity of a flow of 5-8 m / h with imposing pulsation perturbations in succession with an alkali solution and water, the pressed precipitate of nickel (II) hydroxide is sieved after drying.
При этом гидроксид никеля (II) осаждают раствором гидроксида натрия при 65-80°С при Т:Ж=1:(4-7), осадок гидроксида никеля (II) отмывают от примесей 3-5%-ным раствором щелочи при 45-70°С. Сушку целевого продукта ведут в электромагнитном поле СВЧ (Патент Российской Федерации 2208585 "Способ получения никеля (II) гидроксида", МПК 6 C01G 53/04, опубл. 20.07.2003).In this case, nickel (II) hydroxide is precipitated with a solution of sodium hydroxide at 65-80 ° С at Т: Ж = 1: (4-7), the precipitate of nickel (II) hydroxide is washed from impurities with a 3-5% alkali solution at 45- 70 ° C. Drying of the target product is carried out in the microwave electromagnetic field (Patent of the Russian Federation 2208585 "Method for the production of nickel (II) hydroxide", IPC 6 C01G 53/04, publ. 07.20.2003).
В качестве недостатков прототипа отметим необходимость использования в качестве исходного продукта сульфата никеля высокой степени чистоты и широкий диапазон фракционного состава кристаллического гидроксида никеля (II).As the disadvantages of the prototype, we note the need to use high purity nickel sulfate as a starting product and a wide range of fractional composition of crystalline nickel (II) hydroxide.
Заявляемое техническое решение решает задачу расширения исходных продуктов для производства гидроксида никеля (II) и получения продукта высокой степени чистоты более однородного гранулометрического состава.The claimed technical solution solves the problem of expanding the starting products for the production of nickel (II) hydroxide and to obtain a product of high purity with a more uniform particle size distribution.
Заданная техническая задача достигается тем, что способ получения гидроксида никеля (II) включает обработку щелочным раствором, отмывку осадка от примесей в восходящем потоке с переменным гидродинамическим режимом, отжим и сушку, отличается тем, что обработку кислого раствора сульфата никеля(П) ведут в две стадии, на первой аммиачной водой до значения pH 4-4,5, на второй гидроксидом натрия до значения pH 11-12. При этом на второй стадии процесс ведут путем дозирования суспензии первой стадии в раствор гидроксида натрия. Кроме того, отмывку гидроксида никеля (II) ведут в восходящем потоке с переменным гидродинамическим режимом при линейной скорости восходящего потока 2-4,8 м/ч, а сушку осуществляют в конвективном режиме с наложением электромагнитного поля микроволновой частоты при температуре 105-115°С.The specified technical problem is achieved in that the method for producing nickel (II) hydroxide involves treatment with an alkaline solution, washing the precipitate from impurities in an upward flow with a variable hydrodynamic regime, extraction and drying, characterized in that the treatment of an acidic solution of nickel sulfate (P) is carried out in two stage, in the first ammonia water to a pH of 4-4.5, in the second sodium hydroxide to a pH of 11-12. In this case, in the second stage, the process is carried out by dosing a suspension of the first stage in a sodium hydroxide solution. In addition, the washing of nickel (II) hydroxide is carried out in an upward flow with a variable hydrodynamic regime at a linear velocity of the upward flow of 2-4.8 m / h, and drying is carried out in convective mode with the application of an electromagnetic field of a microwave frequency at a temperature of 105-115 ° С .
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что двойной сульфат никеля и аммония - соединение с более низкой растворимостью в водных растворах, чем сульфат никеля, может быть получен из кислых сульфатных растворов, которые являются отходами гальванических производств, хвостовых маточных растворов медеэлектролитных заводов и промежуточных продуктов переработки щелочных аккумуляторов. Указанные растворы в режиме их нейтрализации аммиачной водой кристаллизуются в диапазоне pH 3-4,5. Последующая нейтрализация раствора приводит к осаждению гидроксидов приместных элементов, которые не входят в структуру двойной соли и могут быть удалены из реакционной зоны простым декантированием маточного раствора или в процессе фракционирования в восходящем потоке. При этом образующийся гидроксид никеля, по существу, повторяет гранулометрию двойной соли с преимущественным содержанием фракций в пределах 20-30 мк. Сущность заявляемого технического решения подтверждается примерами.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that nickel and ammonium double sulfate, a compound with a lower solubility in aqueous solutions than nickel sulfate, can be obtained from acidic sulfate solutions, which are waste products from electroplating plants, tail stock solutions of copper electrolyte plants and intermediate products recycling alkaline batteries. These solutions in the mode of their neutralization with ammonia water crystallize in the pH range 3-4.5. Subsequent neutralization of the solution leads to the precipitation of hydroxides of the relevant elements that are not included in the structure of the double salt and can be removed from the reaction zone by simply decanting the mother liquor or in the fractionation process in an upward flow. In this case, the resulting nickel hydroxide essentially repeats the granulometry of the double salt with a predominant content of fractions in the range of 20-30 microns. The essence of the proposed technical solution is confirmed by examples.
Пример 1. Исходные материалы для синтеза гидроксида никеля: модельные сернокислые никелевые растворы, содержащие 150 г/л NiSO4 и рН=1,5, аммиачная вода 25%, гидроксид натрия. Реактор заполняют сернокислым никелевым раствором и при постоянном перемешивании вливают аммиачную воду до рН 4,3. Полученную двойную соль отфильтровывают и промывают в пульсационной колонне в режиме противотока при линейной скорости восходящего потока 6 м/ч. В реакторе с перемешивающим устройством готовят раствор щелочи с pH 11-12 и присыпаю двойную соль до соотношения Т:Ж=1:6. Полученную суспензию направляют на промывку в верхнюю часть пульсационной колонны. Отмывку гидроксида никеля ведут в режиме противоток водой с линейной скоростью восходящего потока 1-6 м/ч. Отгрузку отмытого сферического гидроксида никеля осуществляют через нижнюю часть колоны. Отмытый сферический гидроксид никеля с Т:Ж=1:3 отжимают и сушат в конвективном режиме с наложением электромагнитного поля микроволновой частоты при температуре 105-115°С. Отработанные промывные воды выводятся через переливной патрубок в верхней части колонны и собираются в отстойнике. Мелкодисперсную часть осадка, представляющую собой гидроксид никеля, не соответствующий ТУ по гранулометрическому составу в количестве 4-12%, улавливают в отстойнике. Показатели процесса получения гидроксида никеля приведены в таблице 1.Example 1. Starting materials for the synthesis of nickel hydroxide: model sulfate nickel solutions containing 150 g / l NiSO 4 and pH = 1.5, ammonia water 25%, sodium hydroxide. The reactor was filled with nickel sulfate and ammonia water was poured with constant stirring to pH 4.3. The resulting double salt is filtered off and washed in a pulsation column in countercurrent mode at a linear upward velocity of 6 m / h. In a reactor with a stirring device, an alkali solution with a pH of 11-12 is prepared and the double salt is sprinkled to the ratio T: W = 1: 6. The resulting suspension is sent for washing in the upper part of the pulsation column. Nickel hydroxide is washed in countercurrent mode with a linear ascending flow rate of 1-6 m / h. Shipment of the washed spherical nickel hydroxide is carried out through the bottom of the column. Washed spherical nickel hydroxide with T: W = 1: 3 is squeezed and dried in convective mode with the application of an electromagnetic field of the microwave frequency at a temperature of 105-115 ° C. Waste wash water is discharged through an overflow pipe at the top of the column and is collected in a sump. The finely dispersed part of the precipitate, which is nickel hydroxide, which does not correspond to TU in terms of particle size distribution in the amount of 4-12%, is captured in a sump. The performance of the Nickel hydroxide production process are shown in table 1.
Пример 2. Исходные материалы для синтеза гидроксида никеля: сернокислые никелевые растворы, аммиачная вода 25% и гидроксид натрия. Реактор заполняют сернокислым никелевым раствором и при постоянном перемешивании дозируют аммиачную воду до pH 2-5. Полученную пульпу выдерживают 15 минут при постоянном перемешивании. Двойную соль отделяют от раствора декантированием. Процесс осаждения гидроксида никеля ведут аналогично примеру 1. Отмывку суспензии проводят аналогично примеру 1 при линейной скорости восходящего потока 4 м/ч. Показатели процесса получения гидроксида никеля представлены в таблице 2.Example 2. The starting materials for the synthesis of Nickel hydroxide: sulfate Nickel solutions, ammonia water 25% and sodium hydroxide. The reactor was filled with nickel sulfate and ammonia water was dosed with constant stirring to a pH of 2-5. The resulting pulp was incubated for 15 minutes with constant stirring. The double salt is separated from the solution by decantation. The process of deposition of Nickel hydroxide is carried out analogously to example 1. Washing the suspension is carried out analogously to example 1 at a linear velocity of upward flow of 4 m / h The indicators of the process for producing nickel hydroxide are presented in table 2.
Пример 3. Исходные материалы для синтеза гидроксида никеля: сернокислые никелевые растворы, аммиачная вода 25% и гидроксид натрия. Реактор заполняют сернокислым никелевым раствором и при постоянном перемешивании дозируют аммиачную воду до pH 4,5. Полученную пульпу выдерживают 15 минут при постоянном перемешивании. В полученную пульпу двойной соли вливают раствор гидроксида натрия до pH 5-9. Отмывку суспензии проводят аналогично примеру 1 при линейной скорости восходящего потока 4 м/ч. Показатели процесса получения гидроксида никеля представлены в таблице 3.Example 3. The starting materials for the synthesis of Nickel hydroxide: Nickel sulfate solutions, ammonia water 25% and sodium hydroxide. The reactor was filled with nickel sulfate and ammonia water was dosed with constant stirring to pH 4.5. The resulting pulp was incubated for 15 minutes with constant stirring. Sodium hydroxide solution is poured into the resulting double salt pulp to a pH of 5-9. The washing of the suspension is carried out analogously to example 1 at a linear velocity of upward flow of 4 m / h The indicators of the process for producing nickel hydroxide are presented in table 3.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108914/05A RU2463254C1 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | Method of producing nickel (ii) hydroxide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108914/05A RU2463254C1 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | Method of producing nickel (ii) hydroxide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2463254C1 true RU2463254C1 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011108914/05A RU2463254C1 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | Method of producing nickel (ii) hydroxide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463254C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5788943A (en) * | 1996-09-05 | 1998-08-04 | The Hall Chemical Company | Battery-grade nickel hydroxide and method for its preparation |
GB2327943A (en) * | 1997-08-04 | 1999-02-10 | Samsung Display Devices Co Ltd | Preparing nickel hydroxide |
RU2208585C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-07-20 | Свиридов Виталий Михайлович | Nickel(ii) hydroxide production process |
CN1516301A (en) * | 2003-08-26 | 2004-07-28 | 韩长智 | Preparation method of spherical nickel hydroxide containing nano-grade spherical nickel |
-
2011
- 2011-03-09 RU RU2011108914/05A patent/RU2463254C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5788943A (en) * | 1996-09-05 | 1998-08-04 | The Hall Chemical Company | Battery-grade nickel hydroxide and method for its preparation |
GB2327943A (en) * | 1997-08-04 | 1999-02-10 | Samsung Display Devices Co Ltd | Preparing nickel hydroxide |
RU2208585C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-07-20 | Свиридов Виталий Михайлович | Nickel(ii) hydroxide production process |
CN1516301A (en) * | 2003-08-26 | 2004-07-28 | 韩长智 | Preparation method of spherical nickel hydroxide containing nano-grade spherical nickel |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДАСОЯН М.А. и др. Производство электрических аккумуляторов. - М.: Высшая школа, 1970, с.294-295. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112011101460B4 (en) | Two methods for extracting gallium from fly ash | |
CN105271441B (en) | A kind of preparation method of the big granularity cobaltosic oxide of LITHIUM BATTERY | |
CN102923794B (en) | Method for continuously compounding high-purity alkali nickel carbonate | |
CN104529562A (en) | Method used for preparing potash magnesium sulphate fertilizer and potassium chloride fertilizer from carnallite | |
EP3108986B1 (en) | Nickel powder production method | |
CN101830521B (en) | Method for producing cobalt carbonate | |
CN104667841A (en) | A reactor and a method of preparing pseudoboehmite by the reactor | |
CN104477960B (en) | A kind of production method of potassium alum | |
CN102351245B (en) | Continuous production method for ammonium vanadate | |
CN103693672A (en) | Method for preparing electroplating grade copper sulfate pentahydrate by copper-bearing acid waste liquid without containing ammonia nitrogen | |
CN111892094A (en) | Mass production method of low-impurity and high-solubility basic cobalt carbonate | |
CN103408046B (en) | Method for separating sodium and magnesium from laterite-nickel ore smelting primary wastewater | |
RU2463254C1 (en) | Method of producing nickel (ii) hydroxide | |
CN103787354A (en) | Method for preparing MCM-41 molecular sieve by utilizing fly ash and application of MCM-41 molecular sieve | |
CN106830104B (en) | A method of producing cobalt sulfate | |
CN105567979A (en) | Method for separating tantalum and niobium from red mud by utilizing ultrasonic wave | |
CN109809502B (en) | Method for producing nickel sulfate by using electrodeposited nickel anolyte | |
CN102758088A (en) | Method for preparing high-density ammonium poly-vanadate and wet vanadium extracting process | |
CN105197970B (en) | Method for improving two-stage decomposition effect | |
CN103922532B (en) | Imidazolidine tail washings treatment process | |
CN107188208B (en) | A method of Shoenite is extracted with the carnallite of containing magnesium sulfate | |
CN105329955B (en) | Production process for spherical nickel hydroxide | |
CN102583479B (en) | Method for preparing industrial aluminum sulfate by using aluminum-silicon filter cakes left by extracting potassium from potassium feldspar | |
RU2208585C1 (en) | Nickel(ii) hydroxide production process | |
CN101445276B (en) | Method of producing low selenium and high specific surface area manganomanganic oxide by using carbon-manganese alloy one-step method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20131007 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150310 |