高纯碱式碳酸镍的综述及其生产

第十二届全国青年催化学术会议论文集（Ｐ３．１１）

高纯碱式碳酸镍的综述及其生产

吕文广

（吉林市弗兰达科技股份有限公司

关键词：高纯，碱式碳酸镍，连续动态洗涤机

摘要

综述了碱式碳酸镍的用途、生产工艺、杂质洗涤方式。提出了纯相碳酸镍（ＮｉＣ０３）作为工业产品的表述是不合适，正确表述是“复合碳酸镍”或“碱式碳酸镍”（ｘＮｉＣ０３．ｙＮｉ（ＯＨ）２．ｚＨ２０）。分析了国内碱式碳酸镍及高纯碱式碳酸镍的状况。研究开发了一种高效、节能的高纯碱式碳酸镍的洗涤方法（连续动态洗涤机，目前全球最实用的洗涤设备），首次应用于碱式碳酸镍产品生产，对于其他行业和产品也具有实用价值。已申报国家专利。

文献介绍的碳酸镍制备方法集中体现了国内主要企业技术现状。硫酸镍溶液与碳酸钠溶液反应，有三种添加方式：正加法、反加法、并流法。作者通过ＸＲＤ测定认为，不可能以纯碳酸镍（ＮｉＣ０３）存在，即不能以纯碳酸镍（ＮｉＣ０３）来表述，只能以复合碳酸镍来表述，纯相碳酸镍或酸式碳酸镍不能存在。它应该是一种ｘＮｉＣ０３．ｙＮｉ（ＯＨ）２．ｚＨ２０复合物，是一种无定型结构物质。对于是Ｃ０３２。多还是ＯＨ。多，文献作了进一步研究，既碳酸盐与镍盐溶液之间总的沉淀反应式可用下式表示：

Ｘ吉林省吉林市１３２０２１）Ｃ０３２－＋２ｙＯＨ。＋Ｎｉ“＝ｘＮｉＣ０３．ｙＮｉ（ＯＨ）２

式中沉淀物由ＮｉＣ０３和Ｎｉ（ＯＨ）２两种化合物组成，二者之间的比例Ｘ、Ｙ是可以变化的。沉淀的成分跟ＰＨ值有关，在ＰＨ＜１０时，Ｃ０３２－是主要的沉淀剂，沉淀固体的主要成分以ＮｉＣ０３为主；而ＰＨ＞１０时，ＯＨ‘是主要沉淀剂，沉淀固体的主要成分以Ｎｉ（ＯＨ）２为主。

因此，我们认为，ＣＡＳ号３３３３．６７．３碳酸镍（ＮｉＣ０３）实际上作为产品来说是不存在，正确的表述应该为“复合碳酸镍”或者称“碱式碳酸镍”（ｘＮｉＣ０３．ｙＮｉ（ＯＨ）２．ｚＨ２０）。

作者研究开发的“连续动态洗涤机”具有高效、节能、方便、实用性强的高纯碱式碳酸镍的洗涤方法，具体工作原理和结构（略）。“连续动态洗涤”可以采用多台机器连接洗涤，也可以单台反复使用。其特点是洗涤方便、处理量大、洗涤充分均匀、洗涤效果优良、大量节约纯水，大大优于板框过滤机、带式过滤机等。洗涤后碱式碳酸镍中的钠含量可以小于０．０１％，经过各种机器对比（相关数据略），目前为沉淀物洗涤最先进领域。

结论

（１）纯相碳酸镍（ＮｉＣ０３）作为工业产品的表述是不科学、不合适的，正确表述是“复合碳酸镍”或“碱式碳酸镍”（ｘＮｉＣ０３．ｙＮｉ（ＯＨ）２．ｚＨ２０）。

（２）金川镍都与吉林吉恩镍业国内两大硫酸镍生产企业，从纯度来看吉林吉思的杂质（特别是钴含量）优于金川。但是金川硫酸镍用于电池材料可以降低成本（镍氢电池正极材料球形氢氧化镍需要添加钴，锂离子电池正极材料镍酸锂、锰酸锂以及三元系皆需要添加钴）。

（３）研究开发“连续动态洗涤机”具有高效、节能、方便、实用性强的高纯碱式碳酸镍的洗涤方法，同样也适合其它沉淀物的洗涤，从现有的洗涤设备文献１１６－１９］来看，尚没有更好的能超过“连续动态洗涤机”的性能。研究和改进的旋转闪蒸干燥机较同行者降低使用温度１００℃左右，大大降低能耗。已申报国家专利。参考文献（略）