[发明专利]一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物及其制备方法

权利要求书

1.一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）选用可溶性镍盐、钴盐、锰盐为原料，按照所需镍钴锰氢氧化物中镍、钴、锰的摩尔比例，即镍钴锰氢氧化物化学通式为Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中x+y+z=1，且0.45≤x≤0.55，0.15≤y≤0.25，0.25≤z≤0.35，配制混合金属盐溶液；配制氢氧化钠溶液作为沉淀剂；配制氨水溶液作为络合剂；

（b）向反应釜中通入氮气进行气氛保护，加入底液且在整个反应过程中保持氮气保护；

（c）开启搅拌，将步骤（a）中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中，控制反应温度为45～65℃，氨浓度为3~5g/L，pH值为12.0~12.3，搅拌转速为200~220r/min，成核30~120min；

（d）继续将步骤（a）中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中，反应温度继续保持45～65℃，控制氨浓度为6～7g/L，pH值为11.0~11.4，搅拌转速为170~190r/min，至D50生长至8~12μm；

（e）继续将步骤（a）中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中，反应温度继续保持45～65℃，控制氨浓度为9～12g/L，控制pH值为9.5~10.7，搅拌转速为100~150r/min，至粒度生长至目标值后，继续进料并控制混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液波动范围±3L/h以内，反应温度波动±0.2℃以内，pH值波动±0.02以内，氨浓度波动±0.5g/L以内，使D50保持稳定；

（f）步骤（e）反应产生的浆料经反应釜溢流口流入浆料中转槽，浆料中转槽的搅拌转速控制在60r/min；

（g）将浆料中转槽内浆料泵入洗涤过滤一体机中，加压脱除母液；开搅拌，加入浓度为0.1～0.5mol/L的NaOH溶液进行洗涤30~90min，加压进行固液分离；再用热纯水进行洗涤；将洗涤好的物料加压脱除水份；

（h）将步骤（g）所得滤饼卸料至回转窑，控制干燥温度为150~250℃，停留时间60~150min；

（i）将步骤（h）所得干燥物料过筛和经过两段电磁除铁器除磁后，即得到储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物，镍钴锰氢氧化物的D50为15~50μm。

2.根据权利要求1所述的一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤（a）中，所述可溶性盐包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物中的一种或多种；所述混合金属盐溶液中总金属离子浓度为1.0～2.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤（a）中，配制浓度为3～8mol/L的氢氧化钠溶液作为沉淀剂；配制浓度为4～10mol/L的氨水溶液作为络合剂。

4.根据权利要求1所述的一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤（b）中，反应釜为带有搅拌和温度控制装置的密封反应釜，反应釜有效体积为3000～10000L，底液体积为反应釜有效体积的1/5～4/5。

5.根据权利要求1所述的一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤（b）中，所述的底液是氨浓度为3～5g/L、pH值为12.0～12.3、温度为45～65℃的水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤（b）、（c）、（d）和（e）中，通入氮气的流速为1200~2500L/h。

7.利用权利要求1-6任一项所述制备方法制得的镍钴锰氢氧化物，其特征在于，其振实密度为2.3~2.7g/cm³，颗粒无开裂。