[发明专利]氨循环制备草酸钴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及酸钴的制备，特别是一种氨循环制备草酸钴的方法。

背景技术

草酸钴通常作为生产钴粉及其氧化物的重要原料，且最近发展表明，草酸钴在许多其它领域也被作为性能优异的功能材料而得到逐渐广泛的应用。例如，现在锂电池领域部分厂家采用正逐步推广采用草酸钴粉体作为负极原料，在催化剂领域，草酸钴粉体也正得到应用，还有开发利用草酸钴粉体来制备新型电磁材料的技术等等。

草酸钴粉体的制备方法，主要有固相反应法、固液相反应法和液相反应法等。固相反应法采用钴盐和草酸盐的固体作为原料，经过研磨，以固相反应方式合成草酸钴；其缺点在于：固相反应过程中还须引入大量有机物，而且，固相反应在两个固相的界面发生，均匀性较差，在室温下反应速度太慢，经济效益较差。固液相反应法（如专利文献CN101780545A）采用碳酸钴粉体与草酸溶液反应制备草酸钴，但是该法需要先制备碳酸钴粉体，工序较长，且成本高。液相沉淀法，是目前最为普遍的方法，其通常采用可溶性钴盐和草酸铵配制成原料液，然后采用液-液混合方式进行反应，具有工艺简单、反应快和成本低等优点；但是，由于反应过程引入了铵盐，且反应时草酸过量，合成后的废水中含有氨氮和草酸根等杂质需要处理。对于该废水的处理，部分厂家采用电渗析和蒸发结晶法处理，该方法能耗高，成本高，且设备维护难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足，提出一种氨循环制备草酸钴的方法，以避免引入新的铵盐和氨氮的废水处理，降低生产成本，实现循环经济。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：氨循环制备草酸钴的方法，其步骤如下： 

(a).采用纯水将钴盐溶解为钴液，钴液可以是氯化钴、硫酸钴、硝酸钴溶液中的一种；向钴液中按钴质量的5-30％加入氨水、EDTA、柠檬酸铵中的一种或几种，形成络合钴盐溶液；

(b).采用纯水将草酸溶解为草酸溶液，用草酸溶液吸收氨气成为草酸铵溶液；

(c).将络合钴盐溶液和过量5-25％的草酸铵溶液，加入反应釜，控制合成的反应温度为30-70℃，反应pH值为2.0-3.0，搅拌速度为400-1000rpm，以络合-均相沉淀法连续制得草酸钴矿浆；

(d).草酸钴矿浆进行过滤、洗涤，得到的湿草酸钴进行干燥，得草酸钴成品；

(e).过滤、洗涤产生的废水，加入氧化钙或氢氧化钙等pH调节剂调节pH至6-7，使过量的草酸根生成草酸钙，沉降分离其中的固体；

(f).将上述沉降分离后的上清液，进一步采用pH调节剂调节pH至10-13，采用吹脱法将其中的铵根吹脱为氨气，氨气采用草酸溶液吸收成为草酸铵溶液，如果配制络合钴盐溶液采用的络合剂为氨水，则将吹脱产生的部分氨气用钴液吸收成为络合钴盐溶液（即钴铵络合溶液）；吹脱后的清液外排。

本发明以钴液为原料，采用草酸溶液吸收氨气制备的草酸铵溶液作为辅料，将钴液与草酸铵溶液加入到反应釜中合成得到草酸钴矿浆，对其进行过滤洗涤，并干燥得到草酸钴成品；同时，对过滤洗涤的废水进行调节pH，并采用吹脱法，将氨分子从废水中分离，采用草酸溶液吸收为草酸铵溶液，实现氨的循环利用。

与现有方法相比，本发明具有以下优点：

1.采用本发明的络合沉淀法制得的草酸钴粉末形貌、粒度可控； 

2.采用吹脱法吹脱铵根成为氨分子，实现了氨的循环利用，避免了氨氮的排放难题； 

3.采用草酸溶液直接吸收氨气，避免了氨气溶解为氨水，节省了工序；

4.本发明实现了氨的循环利用，避免了引入新的铵盐和氨氮的废水处理，有利于降低生产成本，实现了循环经济。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明实施例1草酸钴形貌图。

图3为本发明实施例2草酸钴形貌图。

图4为本发明实施例3草酸钴形貌图。

具体实施方式

实施例1