[发明专利]一种高分散纳米类球形碳酸钴的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分散纳米类球形碳酸钴的制备方法，包括以下步骤：(1)配置碳酸氢铵溶液，作为反应釜中的底液，保持温度在25～40℃之间；(2)配置可溶性钴溶液，溶液中加入1％～2％的聚乙二醇分散剂；(3)开启搅拌，将可溶性钴溶液加入反应釜中，反应1h，再陈化24h；(4)将获得的浆料脱水、洗涤；(5)加入酚醛树脂分散剂进行搅拌、脱水、烘干、筛分后得到分散性能好的类球形碳酸钴。本发明方法生产的碳酸钴，可作为制备钴粉的原料。

技术领域

本发明涉及碳酸钴的制备技术领域，特别涉及一种高分散纳米类球形碳酸钴的制备方法。

背景技术

硬质合金因其具有硬度高，强度、韧性及耐磨性良好，同时具有较低膨胀系数和优良的耐腐蚀性能，被广泛应用于电子信息、油气开采、矿产开发及海洋勘探、航天与航空及国防军工等领域，在经济发展与国防建设中起着极为重要的作用。

随着材料科学的发展，尤其是在硬质合金工业中超细晶硬质合金快速发展，钴粉作为硬质合金的粘结剂，要求钴粉粒度为亚微米级、粒度分布较窄、颗粒形貌为近球形等更高的品质。采用球形超细钴粉使其在球磨过程中更加容易分散，不仅能减少球磨混合时间进而减少对合金颗粒的损伤程度，同时可使硬质合金混合料中钴分布更均匀，有助于合金微观组织结构的均匀化。碳酸钴作为钴粉的前驱体，其形貌、粒径和粒径分布对钴粉的形貌、粒径和粒径分布有极大影响。因此，开发一种制备粒径尺寸为超细、形貌为球形的碳酸钴对制备高质量钴粉具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种粒径尺寸为超细、形貌为球形的碳酸钴的制备方法，具体方案如下：

为实现上述目的，本发明提供一种高分散纳米类球形碳酸钴的制备方法的步骤包括：

步骤一:配置碳酸氢铵溶液，作为反应釜中的反应底液，保持温度在25～40℃之间；

步骤二：配置可溶性钴溶液，溶液中加入1％～2％的聚乙二醇分散剂；

步骤三：开启搅拌，将可溶性钴溶液加入反应釜中，反应1～5h，再陈化20～24h；

步骤四：将获得的浆料脱水、洗涤；

步骤五：加入酚醛树脂分散剂进行搅拌、脱水、烘干、筛分后得到分散性能好的类球形碳酸钴。

优选的，步骤一中碳酸氢铵溶液浓度为200～280g/L。

优选的，步骤一中可溶性钴溶液可以为氯化钴溶液、硫酸钴溶液、草酸钴溶液中的一种或多种。

优选的，步骤一中反应釜体积为5m³，碳酸氢铵溶液与反应釜体积比为(0.24～0.32)：1。

优选的，步骤二中可溶性钴溶液的钴浓度为110～150g/L。

优选的，步骤二中分散剂称取钴盐重量的1％～2％后，加入纯水溶解，再将其倒入可溶性钴溶液中混合均匀。

优选的，步骤三中开启搅拌，搅拌速度为1000～1200r/min。

优选的，步骤三中可溶性钴溶液通过计量泵加入步骤一中的反应底液，加料速度为0.5～1m³/h。

优选的，步骤三可溶性钴溶液通过计量泵打入反应釜底部，直至pH达到6.5～8.5。

优选的，步骤四中用离心机对浆料脱水，脱水后转入调浆槽用纯水洗涤2次。

优选的，步骤五加入0.5％-1％的分散剂进行搅拌，通过搅拌将团聚的碳酸钴打散，分散剂使其不会再重新团聚，之后再脱水烘干筛分。