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鎳鈷錳三元前驅(qū)體的綠色工藝的制作方法

1158   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:李曉清  
2023-10-16 13:49:01
1.本發(fā)明涉及化工相關(guān)領(lǐng)域,具體為一種鎳鈷錳三元前驅(qū)體的綠色工藝。 背景技術(shù): 2.三元前驅(qū)體材料是鎳鈷錳氫氧化物nixcoymn(1-x-y)(oh)2,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例(x:y:z)可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整,目前的工藝是硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳加液堿、氨水反應(yīng)生產(chǎn)三元前驅(qū)體、硫酸鈉,成本較高,且會(huì)產(chǎn)生大量的含氨含重金屬含無機(jī)鹽廢水,影響環(huán)境。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 3.本發(fā)明的目的在于提供一種鎳鈷錳三元前驅(qū)體的綠色工藝,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。 4.為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種鎳鈷錳三元前驅(qū)體的綠色工藝,包括以下步驟: 5.步驟一:對(duì)反應(yīng)物原料進(jìn)行準(zhǔn)備,包括鎳原料及鈷原料; 6.步驟二:對(duì)原料進(jìn)行配制,使鎳原料制備成鎳氨絡(luò)合氫氧化物溶液,其鎳質(zhì)量含量為20-150g/l;鈷原料制成鈷氨絡(luò)合氫氧化物溶液,其鈷質(zhì)量含量為10-150g/l,或根據(jù)三元前驅(qū)體的要求,按鎳鈷摩爾x:y比例,配置成鎳氨絡(luò)合氫氧化物與鈷氨絡(luò)合氫氧化物混合溶液; 7.步驟三:在反應(yīng)器內(nèi)加入步驟二中配制的原料,按鎳鈷摩爾比例為x:y,加入蒸汽進(jìn)行脫氨結(jié)晶反應(yīng),控制溫度在60-150℃之間,絕壓在0.04-0.8mpa之間,在反應(yīng)過程,逐漸加入錳鹽,其中錳鹽可以是硫酸錳、氯化錳或硝酸錳的一種,其反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng): 8.xni(nh3)6(oh)2+yco(nh3)6(oh)2+(1-x-y)mnso4+2(1-x-y)h2o——》nixcoymn1-x-y(oh)2↓+(8x+8y-2)nh3↑+(1-x-y)(nh4)2so49.反應(yīng)時(shí)間約0.25-5.0個(gè)小時(shí),得到目標(biāo)粒徑的鎳鈷錳三元前驅(qū)體粗產(chǎn)品; 10.步驟四:對(duì)步驟三中生成物進(jìn)行冷凝,使其回收利用; 11.步驟五:對(duì)步驟三中無法冷凝的少量不凝氣體進(jìn)行吸收后排放; 12.步驟六:將步驟三反應(yīng)器內(nèi)的鎳鈷錳三元前驅(qū)體混合溶液排入陳化反應(yīng)器內(nèi)陳化,洗滌除雜,脫水、干燥、混批、篩分、除鐵、包裝,得到鎳鈷錳三元前驅(qū)體產(chǎn)品; 13.作為優(yōu)選,該工藝也適用制備鎳鈷、鎳錳二元前驅(qū)體、鎳鈷鋁三元前驅(qū)體、鎳鈷錳鋁四元前驅(qū)體反應(yīng); 14.作為優(yōu)選,該工藝也適用制備碳酸鹽三元前驅(qū)體體系生產(chǎn),具體反應(yīng)公式見下: 15.xni(nh3)6co3+yco(nh3)6co
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