CN86100739A - 制备超细镍粉的方法 - Google Patents
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Abstract
研究开发了湿法制取超细金属镍粉的方法。本发明的特点在于采用纯水与碱式碳酸镍制成浆液，在140～200℃，PH2＝15-40kg/cm2条件下进行加压氢还原制得镍粉。采用氯化钯或蒽醌作催化剂可加快反应速度。应用本发明提供的方法可制得0.1～5.0微米的镍粉。粉末形状呈球形，粒度分布比较均匀。
Description
本发明属于制备金属粉末材料领域。它提供了湿法制备微细和超细镍粉的新工艺。应用这项新工艺可以制得平均粒度为几微米的微细镍粉和小于1.0微米的超细镍粉。
微细镍粉和超细镍粉是一种特殊金属粉末材料。它们在磁性材料、粉末冶金、电子材料等领域都有专门的用途。由细镍粉烧结制成的Fe-Ni合金是良好的磁性合金材料，用细镍粉做成的磁流体是良好的真空高速旋轴的密封材料和润滑剂。用超细镍粉做成的微孔过滤器可用于气体同位素，稀有气体、高分子有机物的分离与浓缩。在电子装置中应用超细镍粉涂料作电路可增加电路的稳定性。超细镍粉还可用作弥散强化合金材料的基体。这种高温弥散强化合金具有良好的高温机械性能。在钨粉中加入少量超细镍粉可在较低温度下进行活化烧结;提高烧结密度。在固体火箭燃料中添加少量细镍粉可大大提高燃烧特性。此外，细镍粉也是生产碱性电池和燃料电池的重要原料。
通常采用电解法和羰基镍热分解法生产微细镍粉。这二种方法难以生产小于1.0微米的超细镍粉，粉末的粒度和形状也不容易控制，能量消耗比较高，生产成本比较高。羰基镍是剧毒物质，生产极不安全。与本发明相近似的液相和碱式碳酸镍浆在氢还原制备镍粉的工艺在工业上已得到应用（美国专利3761251）。这些过程一般只能制备几个微米以上的镍粉，而且需要消耗氨、二氧化碳等试剂，作为湿法提取金属的方法，工艺过程也比较复杂。美国专利3748118报导了氢氧化镍在水和乙醇混合溶液体系浆化氢还原制取球形超细镍粉。过程中需消耗乙二醇、丙烯腈、吡啶、镍粉、双-丙烯腈镍等贵重试剂。且醇/水比愈高，才能获得愈细的粉末。乙醇的再生与回收需要额外的消耗，这种方法生产的镍粉成本高。
本发明的目的是简化碱式碳酸镍浆液体系，通过改变加压氢还原的条件，对所获得的镍粉粒度加以控制，制备从几个微米到小于1.0微米的镍粉。
为了达到上述目的，采用了纯水-碱式碳酸镍浆液体系。所用碱式碳酸镍系采用中和沉淀方法制得。
使用氯化钯或蒽醌作催化剂可加快反应速度和控制粒度。在初始浆液中保持适量的镍离子浓度有利于加快反应速度和调节粉末的粒度。具体方法如下：
1.从硫酸镍或氯化镍溶液中用碳酸钠将其中所含的镍全部以碱式碳酸镍形式沉淀下来。
2.碱式碳酸镍过滤、洗涤后用纯水制成含镍10-75g/l的水浆液。
3.将碱式碳酸镍水浆液加入高压釜进行氢还原。其反应条件范围如下：镍浓度：10-75g/l，温度：140-200℃，氢分压：15-40kg/cm2，反应时间：30-120分。
4.添加少量的氯化钯或蒽醌可加快反应速度和控制粒度。其用量范围为：Pd++用量0-60mg/l，蒽醌用量：0-0.20g/l。
5.在初始浆液中保持适量的镍离子浓度有利于加快反应速度。为此目的可在浆液中添加适量的硫酸或镍离子。其用量范围：硫酸：0.5g/l，镍离子：0-2.0g/l。
6.镍粉过滤、洗涤、干燥后即得最终产品，所得镍粉的平均粒度为0.10-5.0微米。粉末形状呈球形，粒度分布比较均匀。
例1：含镍48%的干碱式碳酸镍50克，用纯水制成1000ml浆液，加入60mgPd++，在155℃， 
条件下，反应14分，所获镍粉的粒度为0.10微米。
例2：含镍48%的干碱式碳酸镍50g，用纯水1000ml制成浆液，在175℃， 条件下，反应30分钟，所获镍粉的粒度为0.5微米。
例3：称89.55gNiSO4·6H2O，溶于500ml水中，在25℃下加入36gNa2CO3，将溶液中镍沉淀。过滤、洗涤后再加纯水制成1000ml浆液，在175℃， 下，反应60分钟，所获镍粉的粒度为0.5微米。
例4：由可伐合金料生产的湿碱式碳酸镍4.2kg（含Ni约9.0%）加入2000ml水浆化，加入60gNiSO4·6H2O，在175℃， 条件下，反应75分钟，所获镍粉粒度为4.0微米。
例5：由可伐合金料生产的湿碱式碳酸镍4.2kg（含Ni约9.0%），加入2000ml水浆化，加入0.5g蒽醌，在175℃， 条件下，反应15分钟，所得镍粉粒度为0.5微米。
采用纯水配制的碱式碳酸镍浆液进行浆化氢还原可以在比较温和的条件下制得0.1-5.0微米的镍粉，粒度均匀，颗粒呈圆球形。与现有方法相比，本方法不消耗试剂，工艺简单，粒度易于控制，具有较大的实用与经济价值。
Claims (3)
1、采用碱式碳酸镍浆化氢还原制取细镍粉的方法，其特征在于，为了制取细镍粉超细镍粉，并简化现有碱式碳酸镍浆液体系，采用纯水作为分散介质与碱式碳酸镍制成浆液进行浆化氢还原。其反应条件范围如下：镍浓度10-75g/l，温度140-200℃，氢分压15-40kg/cm2。
2、根据权利要求1所述方法，其特征在于为了加快反应速度和控制镍粉粒度，向碱式碳酸镍浆液中添加氯化钯或蒽醌，其用量范围分别为0-60mg/l和0-0.20g/l。
3、根据权利要求1和2所述方法，其特征在于，为了加快反应速度和控制镍粉粒度，在初始碱式硫酸镍浆液中保持适量的镍离子，其浓度范围在0-2.0g/l。
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| CN 86100739 CN86100739B (zh) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 制备超细镍粉的方法 |
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| CN86100739B CN86100739B (zh) | 1988-06-08 |
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| CN 86100739 Expired CN86100739B (zh) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 制备超细镍粉的方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN86100739B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101837463B (zh) * | 2009-03-20 | 2014-09-24 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种高频等离子体制备微细金属镍粉的方法 |
| CN106163707A (zh) * | 2014-04-15 | 2016-11-23 | 住友金属矿山株式会社 | 碳及硫的浓度低的镍粉的制造方法 |
| CN111014723A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-17 | 有研亿金新材料有限公司 | 一种半导体存储器用高纯纳米钨粉的制备方法 |
-
1986
- 1986-01-07 CN CN 86100739 patent/CN86100739B/zh not_active Expired
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| CN86100739B (zh) | 1988-06-08 |
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