[其他]制备超细镍粉的方法

说明书

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。

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、双一丙烯腈镍等贵 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：0.5 g/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。

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。

例1：含镍48％的干碱式碳酸镍50克，用纯水制成1000 ml浆液，加入60mgPd⁺⁺，在155℃，PH₂＝25kg/cm²条 件下，反应14分钟，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℃，PH₂＝25kg/cm²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36g Na₂Co₃，将溶液中镍沉淀。过滤、洗涤后再加 纯水制成1000ml浆液，在175℃，PH₂＝25kg/cm²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60g NiSO₄·6H₂O，在 175℃，PH₂＝25kg/cm²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℃， PH₂＝25kg/cm²条件下，反应15分钟，所得镍粉粒度为0.5 微米。