[發明專利]一種中顆粒低松裝密度碳酸鈷的制備方法

在審

• 申請號: 202110879610.3
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113636603A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 許開華;劉玉成;楊春;張海勇;唐洲
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: C01G51/06
• 分類號: C01G51/06;B22F9/20
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 甄薇薇

一種中顆粒低松裝密度碳酸鈷的制備方法，包括如下步驟：配置溶液：配置可溶性鈷的水溶液和碳酸氫銨水溶液；反應啟動：向反應釜中加入純水和步驟一中得到的碳酸氫銨溶液作為反應底液，并開啟攪拌；反應過程控制：邊攪拌邊向反應釜中加入步驟一中得到的鈷溶液和碳酸氫銨溶液，控制進料時可溶性鈷溶液中的鈷與碳酸氫銨溶液中碳酸氫銨的質量配比為1:6?4:7，反應時間2?3h；洗滌并分離出碳酸鈷固體；將步驟五中得到的碳酸鈷烘干；篩分并包裝。本發明能穩定量產制備中顆粒低松裝密度的碳酸鈷，D50:1.5?1.8μm，松裝密度(AD):0.4?0.45g/cm³；本發明制備的碳酸鈷可用作制備鈷粉的原料，制備的鈷粉具有分散性好的優點。

技術領域

本發明涉及碳酸鈷的制備技術領域，具體涉及一種中顆粒低松裝密度碳酸鈷的制備方法。

背景技術

鈷粉廣泛用于航空、航天、電器、機械制造、化學和陶瓷工業。鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導管、噴氣發動機、火箭發動機、導彈的部件和化工設備中各種高負荷的耐熱部件以及原子能工業的重要金屬材料。鈷作為粉末冶金中的粘結劑能保證硬質合金有一定的韌性。鈷也是永久磁性合金的重要組成部分，磁性合金是現代化電子和機電工業中不可缺少的材料，用來制造聲、光、電和磁等器材的各種元件。

碳酸鈷是一種制備鈷粉的重要原料。在現有技術中，最常見的碳酸鈷的生產方法是使用氯化鈷和碳酸氫氨在高溫條件下進行反應，然而，在反應過程中，由于局部反應劇烈，顆粒生長過快等因素，會導致碳酸鈷的顆粒較大，碳酸鈷成品的松裝密度也較大，較大松裝密度的碳酸鈷在還原制備鈷粉時就要求更高的反應溫度，而高溫會加劇鈷粉的燒結團聚，不利于鈷粉質量的穩定，易導致鈷粉與其他金屬合金混合后產生鈷池，影響合金的使用性能。

綜上所述，在已有研究成果的基礎上，克服現有碳酸鈷的制備方法中所存在的缺陷，研究開發一種中粒徑、低松裝密度的碳酸鈷的制備方法具有重要的理論和實際意義。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種中顆粒低松裝密度碳酸鈷的制備方法，具體方案如下：

一種中顆粒低松裝密度碳酸鈷的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、配制溶液：配制可溶性鈷的水溶液和碳酸氫銨水溶液；

步驟二、反應啟動：向反應釜中加入純水和步驟一中得到的碳酸氫銨溶液作為反應底液，并開啟攪拌；

步驟三、反應過程控制：邊攪拌邊向反應釜中加入步驟一中得到的鈷溶液和碳酸氫銨溶液，控制進料時可溶性鈷溶液中的鈷與碳酸氫銨溶液中碳酸氫銨的質量配比為1:6-4:7，反應溫度為35-45℃，反應時間2-3h；

步驟四、洗滌并分離出碳酸鈷固體；

步驟五、將步驟四中得到的碳酸鈷烘干；

步驟六、篩分并包裝。

優選的，所述可溶性鈷為氯化鈷。

優選的，所述步驟四采用壓濾洗滌，使用溫度為50-70℃的純水洗滌二次，并通過壓濾機壓干。

優選的，所述步驟五中烘干溫度200-270℃，進料頻率15-20Hz。

優選的，所述步驟六中篩分采用100目篩，篩分頻率為20-30Hz。

優選的，所述反應釜的容積為20m³。

優選的，所述步驟一中氯化鈷溶液中的鈷濃度為100-150g/L，碳酸氫銨溶液的濃度為230-280g/L。

優選的，所述步驟二中向反應釜加入純水的量為1300-2000L，加入碳酸氫銨溶液的量為800-1200L；所述步驟三中的進料速度為可溶性鈷溶液2000-2600L/h，碳酸氫銨溶液流量3000-4000L/h。