[發明專利]一種鐵復合氧化物功能粉體材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310625408.3
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103641179A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 韓志范;王德富
• 申請（專利權）人: 重慶市中工新材料有限公司
• 主分類號: C01G53/04
• 分類號: C01G53/04;C01G49/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓;伍倫辰

技術領域

本發明涉及一種鐵復合氧化物功能粉體材料的制備方法，具體涉及一種微液滴高溫連續水解-熱復分解-重結晶制備鐵復合氧化物（鐵酸鹽、鐵氧體）功能粉體材料的工藝方法。屬于濕法氧化物制備技術領域。

?

背景技術

傳統的“濕法制備鐵復合氧化物（鐵酸鹽、鐵氧體）工藝”為“化學共沉淀法”與“溶膠凝膠法”。“化學共沉淀法”的技術核心是常溫條件下添加沉淀劑調整鹽溶液的PH值使之水解和沉淀，然后對沉淀物前軀體進行加熱處理，即煅燒處理，轉變成為鐵復合氧化物?！叭苣z凝膠法”的技術核心是氧化物的合金組元的集成采用單元鹽的水解溶膠化或者沉淀溶膠化后混合，然后凝膠化，凝膠干燥脫水形成干凝膠前驅體，然后對前軀體進行加熱處理，即煅燒處理，轉變成為鐵復合氧化物。功能性鐵復合氧化物制備工藝必須保證化學成分和晶體結構符合設計，同時，粉體的粒度也必須得到保證。傳統“化學共沉淀法”工藝在鐵復合氧化物，例如Sb_xBa_ySr_zCr_aCu_bMn_cZn_dNi_eCo_fMg_gFe₂O₄類型中，諸如Zn_0.44Ni_0.44Co_0.12Fe₂O₄的化學成分與晶體結構及其粒度的控制方面技術難度很大；因為，多元鹽混合溶液中的多種金屬離子（包括不同價態的同種元素離子）的水解沉淀PH值不同，所謂的“共沉淀”實際上存在先后沉淀的次序上的差異；及其水解反應程度的差異；故所以，難以實現成分的均勻性；加之個別種類的合金元素離子水解不徹底，導致沉淀法制備復合氧化物前驅體的成分偏差不可避免；隨后熱處理煅燒生成鐵復合氧化物也必然會出現成分偏差。“溶膠凝膠法”的合金組元的混合均勻程度只是微米級水平；達不到離子混合水平，這也是該領域的技術難關。在不同的鐵復合氧化物制備工藝過程中，酸堿性母液及其漂洗水含有大量的氯離子，殘留合金元素粒子，硫酸根，硝酸根，磷酸根，氰根，銨離子等；對環境保護造成了巨大的壓力。特別是納米功能性氧化物粉體的濕法制備的產品噸單位廢水量產生更是成倍增加；廢水的化學成分越加復雜；處理難度和成本大大增加，“質量”，“成本”，“環?！眴栴}制約了該行業的發展。國內絕大多數的技術文獻都對母液廢水的處理不做交代。

為了解決功能性鐵復合氧化物的“成分穩定性”與“晶體結構穩定性”問題，現有技術措施為：1、選擇適合的沉淀劑，以滿足不同溶液體系共沉淀效果。2、提高和改進熱處理工藝技術措施上。例如，中國專利201310079543.2公開了“鋰離子電池三元正極材料的濕法制備工藝”在沉淀前軀體的熱處理煅燒工藝上作了改進；前后兩段燒結工序中對易揮發性元素鋰分別作了補充，提高了復合氧化物的化學成分穩定性。但上述技術方法并沒有從根本上解決前驅體成分的偏差和不均勻性；同時，對系統化控制復合氧化物的晶粒尺寸方面做不到精確可控；且該技術適合微米級氧化物制備，納米化不適合。

?

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，采用本發明的目的是提供一種鐵復合氧化物功能粉體材料的制備方法，采用微液滴高溫連續水解-熱復分解-重結晶制備鐵復合氧化物功能粉體材料的工藝方法；實現鐵復合功能性氧化物的成分和粒度（納米級到微米級）連續可調，成分均勻，晶體結構準確穩定；不添加任何沉淀劑，母液循環利用，無污染物排出的環保型功能性氧化物制備工藝。

實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種鐵復合氧化物功能粉體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、單元鹽溶液制備：對多種鹽單獨溶解處理，或者根據鐵復合氧化物功能粉體材料所需金屬元素組元進行酸溶制取單元鹽溶液；所有單元鹽溶液的PH值調整在水解點以下(小于水解點PH值）。