[發明專利]電池級鎳鹽的制備方法

有效

• 申請號: 202011440523.X
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112429784B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 程俊;藺國盛;陳權;秦汝勇;鄭江峰
• 申請（專利權）人: 江西佳納能源科技有限公司;廣東佳納能源科技有限公司;清遠佳致新材料研究院有限公司
• 主分類號: C01G53/10
• 分類號: C01G53/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李強

本發明提供了一種電池級鎳鹽的制備方法，涉及電池技術領域，包括以下步驟：向反應容器中加入水和無機酸配成酸溶液；將酸溶液升溫至90?110℃，加入鎳粉進行反應，反應過程中補加鎳粉以維持反應體系的鎳粉濃度與液固比，反應14?20h，當溶液pH值為3?5時，反應結束，得到鎳鹽溶液；其中，酸溶液與鎳粉的液固比為4?6:1ml/g，加入的鎳粉量是無機酸量理論消耗鎳粉量的1.8?2.2倍；所述反應容器內不含擋板。本發明通過優化液固比、溫度、鎳粉量等反應條件，以及不設置擋板，使反應速率大大增加，無需加入雙氧水即可達到要求，成本低、綠色安全，得到的鎳鹽產品品質高，雜質含量低。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其是涉及一種電池級鎳鹽的制備方法。

背景技術

現有技術中鎳鹽的制備方法是以鎳粉或鎳粉壓實成的塊狀物為原料，加入硫酸或者鹽酸進行反應溶解得到硫酸鎳或者氯化鎳溶液，之后用雙氧水調節pH至4-5.5，然后進行固液分離，再將溶液蒸發結晶得到精制鎳鹽晶體。

但使用雙氧水調節所得鎳溶液的pH至4-5.5的方式存在以下缺點：

1、雙氧水的pH為4.5左右，所以用雙氧水調節pH將會消耗大量雙氧水使成本大大增加；

2、雙氧水受熱易分解產生大量的O₂，其方程式為：2H₂O₂＝2H₂O+O₂，用硫酸或者鹽酸溶解鎳粉時，需要加熱，也會使雙氧水分解產生大量氧氣，使槽內液體液位升高產生冒槽，為了防止冒槽，則槽體使用率會變低，下降50％；

3、硫酸或者鹽酸與鎳粉反應時會生成大量的氫氣，其反應式：Ni+H₂SO₄＝NiSO₄+H₂，一旦發生爆炸，雙氧水分解產生的氧氣將成為助燃劑，使火勢更大更快，造成更大的損失，且氫氣與氧氣混合更加容易發生爆炸危險。

4、工業用雙氧水中含有重金屬離子，加入雙氧水會引入這些雜質離子，對產品質量造成影響。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電池級鎳鹽的制備方法，無需加入雙氧水，成本低、綠色安全。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供了一種電池級鎳鹽的制備方法，包括以下步驟：

向反應容器中加入水和無機酸配成酸溶液；

將酸溶液升溫至90-110℃，加入鎳粉進行反應，反應過程中補加鎳粉以維持反應體系的鎳粉濃度與液固比，反應14-20h，當溶液pH值為3-5時，反應結束，得到鎳鹽溶液；

其中，酸溶液與鎳粉的液固比為4-6:1ml/g，加入的鎳粉量是無機酸量理論消耗鎳粉量的1.8-2.2倍；所述反應容器內不含擋板。

進一步的，酸溶液與鎳粉的液固比為4-5:1ml/g，優選為5:1ml/g。

進一步的，所述無機酸包括濃硫酸、濃鹽酸中的至少一種，優選為濃硫酸。

進一步的，反應過程中酸消耗酸濃剩余一半和四分之一時補加鎳粉，補加鎳粉的量是相應消耗鎳粉的理論量。

進一步的，反應過程中保持攪拌，使反應容器底部無鎳粉沉積。

進一步的，所述制備方法還包括：反應結束后進行固液分離，得到的鎳粉返回反應容器。

進一步的，所述制備方法還包括：用風機將產生的氫氣抽走，保證氫氣體積濃度小于4.1％。

進一步的，所述反應容器的體積為酸溶液體積的1.1-1.5倍。