專利名稱：制備球形氫氧化鎳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種鎳氫電池正極材料的生產(chǎn)方法。具體說，是用作可充式鎳氫電池正極材料的球形氫氧化鎳的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，汽車、摩托車等機(jī)動車輛都是以石油燃料作為動力。雖然石油燃料能為機(jī)動車輛提供動力，但由于石油的儲量是有限的，長此下去，有限的儲量很難滿足日益增多的機(jī)動車輛對石油的需求。另一方面，以石油作為動力的機(jī)動車輛，其尾氣排放會對大氣造成污染，會對人們的健康和生態(tài)環(huán)境帶來危害。因此，就需要開發(fā)出一種電池產(chǎn)品來作為機(jī)動車的動力，以取代石油燃料。鎳氫電池是可充式電池，只要其容量等指標(biāo)滿足要求，就可為機(jī)動車輛提供動力，取代石油燃料。而鎳氫電池又需要球形氫氧化鎳作為其正極。目前，市場上銷售的球形氫氧化鎳，由于其比面積和容量都比較小，只能用在小容量電池上。用這種氫氧化鎳作為正極的電池，仍然不能作為機(jī)動車輛的動力。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述不足，本發(fā)明提供一種制備球形氫氧化鎳的方法。用該方法生產(chǎn)的球形氫氧化鎳，比面積大、容量大，可用作為大容量鎳氫電池的正極材料，用這種球形氫氧化鎳作為正極的鎳氫電池，可用作機(jī)動車輛的動力。
本發(fā)明的制備球形氫氧化鎳的方法是(1)酸解先用濃度為20～40％的硫酸分別與鎳、鈷和鋅在酸解槽內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，分別生成硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液；之后，在40～50℃的溫度下分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入雙氧水；再之后，分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入8～12％的的稀氨水，使它們的PH值為4～4.5；最后，經(jīng)壓濾，除去雜質(zhì)；將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液倒入容器內(nèi)，配置成混合溶液；并使該混合溶液中鎳、鈷和鋅的含量分別為55～60％、1～3％和1.5～5％；在堿液槽中和氨水槽中分別配置濃度為15～25％的氫氧化鈉溶液和18～26％的氫氧化氨溶液，按照氫氧化鈉溶液∶氫氧化氨溶液＝1∶7至1∶10的比例，配置成氨堿溶液；(2)合成按照混合溶液∶氨堿溶液＝1∶1.3至1∶1.35的比例，將混合溶液和氨堿溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，在強(qiáng)烈攪拌和強(qiáng)制循環(huán)的同時(shí)，對其加溫至50～70℃，并使其PH值在9～12之間，保持24～32小時(shí)，使其中的氫氧化鎳結(jié)成晶體；(3)過濾用離心機(jī)進(jìn)行分離，濾除其中的液體；(4)洗滌用溫度為80～90℃的無離子水，對氫氧化鎳晶體進(jìn)行洗滌，除去硫酸銀等微量雜質(zhì)；(5)干燥用溫度為90～105℃的烘箱對氫氧化鎳晶體進(jìn)行烘烤，對其進(jìn)行干燥處理；(6)篩選用300目的篩子對經(jīng)過干燥處理過的氫氧化鎳晶體進(jìn)行過篩，制成球形氫氧化鎳。
采用上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)由于本發(fā)明的制備球形氫氧化鎳的方法依次由酸解、合成、過濾、洗滌、干燥和篩選等步驟，制得的球形氫氧化鎳比面積大、容量大。用這種球形氫氧化鎳做為正極的鎳氫電池容量大，可用作汽車、摩托車等機(jī)動車的動力。用這種鎳氫電池作為動力的汽車、摩托車等機(jī)動車輛，無尾氣排放，不會對打氣造成污染，不會危害人們的健康和生態(tài)環(huán)境。
具體實(shí)施例方式例一首先，進(jìn)行酸解。
先用濃度為20％的硫酸分別與鎳板、鈷粒和鋅錠在酸解槽內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，分別生成硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液。之后，在50℃的溫度下分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入雙氧水。再之后，分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入8％的的稀氨水，使它們的PH值均為4。最后，經(jīng)壓濾，除去雜質(zhì)。
將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液倒入容器內(nèi)，配置成混合溶液。并使該混合溶液中鎳、鈷和鋅的含量分別為60％、3％和1.6％。
在堿液槽中和氨水槽中分別配置濃度為25％的氫氧化鈉溶液和18％的氫氧化氨溶液，按照氫氧化鈉溶液∶氫氧化氨溶液＝1∶7的比例，配置成氨堿溶液。
之后，進(jìn)行合成。
按照混合溶液∶氨堿溶液＝1∶1.3的比例，采用連續(xù)加料法，將混合溶液和氨堿溶液分散、細(xì)流、均勻地加入反應(yīng)釜內(nèi)，在強(qiáng)烈攪拌和強(qiáng)制循環(huán)的同時(shí)，對其加溫至70℃，并使其PH值為9，保持24小時(shí)，使其中的氫氧化鎳結(jié)成晶體。
再之后，進(jìn)行過濾。
用離心機(jī)進(jìn)行分離，濾除其中的液體。
再之后，進(jìn)行洗滌。
用溫度為81℃的無離子水，在離心機(jī)內(nèi)對氫氧化鎳晶體進(jìn)行洗滌，除去硫酸銀等微量雜質(zhì)。
再之后，進(jìn)行干燥處理。
用溫度為91℃的烘箱對氫氧化鎳晶體進(jìn)行烘烤，對其進(jìn)行干燥處理。
最后，進(jìn)行篩選。
用300目的篩子對經(jīng)過干燥處理過的氫氧化鎳晶體進(jìn)行過篩，制成球形氫氧化鎳。
例二首先，進(jìn)行酸解。
先用濃度為30％的硫酸分別與鎳板、鈷粒和鋅錠在酸解槽內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，分別生成硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液。之后，在45℃的溫度下分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入雙氧水。再之后，分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入10％的的稀氨水，使它們的PH值均為4.3。最后，經(jīng)壓濾，除去雜質(zhì)。
將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液倒入容器內(nèi)，配置成混合溶液。并使該混合溶液中鎳、鈷和鋅的含量分別為57％、2％和3％。
在堿液槽中和氨水槽中分別配置濃度為20％的氫氧化鈉溶液和22％的氫氧化氨溶液，按照氫氧化鈉溶液∶氫氧化氨溶液＝1∶8的比例，配置成氨堿溶液。
之后，進(jìn)行合成。
按照混合溶液∶氨堿溶液＝1∶1.32的比例，采用連續(xù)加料法，將混合溶液和氨堿溶液分散、細(xì)流、均勻地加入反應(yīng)釜內(nèi)，在強(qiáng)烈攪拌和強(qiáng)制循環(huán)的同時(shí)，對其加溫至60℃，并使其PH值為11，保持28小時(shí)，使其中的氫氧化鎳結(jié)成晶體。
再之后，進(jìn)行過濾。
用離心機(jī)進(jìn)行分離，濾除其中的液體。
再之后，進(jìn)行洗滌。
用溫度為85℃的無離子水，在離心機(jī)內(nèi)對氫氧化鎳晶體進(jìn)行洗滌，除去硫酸銀等微量雜質(zhì)。
再之后，進(jìn)行干燥處理。
用溫度為98℃的烘箱對氫氧化鎳晶體進(jìn)行烘烤，對其進(jìn)行干燥處理。
最后，進(jìn)行篩選。
用300目的篩子對經(jīng)過干燥處理過的氫氧化鎳晶體進(jìn)行過篩，制成球形氫氧化鎳。
例三首先，進(jìn)行酸解。
先用濃度為40％的硫酸分別與鎳板、鈷粒和鋅錠在酸解槽內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，分別生成硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液。之后，在40℃的溫度下分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入雙氧水。再之后，分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入12％的的稀氨水，使它們的PH值均為4.5。最后，經(jīng)壓濾，除去雜質(zhì)。
將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液倒入容器內(nèi)，配置成混合溶液。并使該混合溶液中鎳、鈷和鋅的含量分別為55％、1％和5％。
在堿液槽中和氨水槽中分別配置濃度為15％的氫氧化鈉溶液和26％的氫氧化氨溶液，
按照氫氧化鈉溶液∶氫氧化氨溶液＝1∶10的比例，配置成氨堿溶液。
之后，進(jìn)行合成。
按照混合溶液∶氨堿溶液＝1∶1.35的比例，采用連續(xù)加料法，將混合溶液和氨堿溶液分散、細(xì)流、均勻地加入反應(yīng)釜內(nèi)，在強(qiáng)烈攪拌和強(qiáng)制循環(huán)的同時(shí)，對其加溫至50℃，并使其PH值為12，保持32小時(shí)，使其中的氫氧化鎳結(jié)成晶體。
再之后，進(jìn)行過濾。
用離心機(jī)進(jìn)行分離，濾除其中的液體。
再之后，進(jìn)行洗滌。
用溫度為89℃的無離子水，在離心機(jī)內(nèi)對氫氧化鎳晶體進(jìn)行洗滌，除去硫酸銀等微量雜質(zhì)。
再之后，進(jìn)行干燥處理。
用溫度為105℃的烘箱對氫氧化鎳晶體進(jìn)行烘烤，對其進(jìn)行干燥處理。
最后，進(jìn)行篩選。
用300目的篩子對經(jīng)過干燥處理過的氫氧化鎳晶體進(jìn)行過篩，制成球形氫氧化鎳。
權(quán)利要求
1.制備球形氫氧化鎳的方法，其特征在于依次包括以下步驟(1)酸解先用濃度為20～40％的硫酸分別與鎳、鈷和鋅在酸解槽內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，分別生成硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液；之后，在40～50℃的溫度下分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入雙氧水；再之后，分別在硫酸鎳溶液、硫酸鈷溶液和硫酸鋅溶液中加入8～12％的的稀氨水，使它們的PH值為4～4.5；最后，經(jīng)壓濾，除去雜質(zhì)；將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鋅溶液倒入容器內(nèi)，配置成混合溶液；并使該混合溶液中鎳、鈷和鋅的含量分別為55～60％、1～3％和1.5～5％；在堿液槽中和氨水槽中分別配置濃度為15～25％的氫氧化鈉溶液和18～26％的氫氧化氨溶液，按照氫氧化鈉溶液∶氫氧化氨溶液＝1∶7至1∶10的比例，配置成氨堿溶液；(2)合成按照混合溶液∶氨堿溶液＝1∶1.3至1∶1.35的比例，將混合溶液和氨堿溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，在強(qiáng)烈攪拌和強(qiáng)制循環(huán)的同時(shí)，對其加溫至50～70℃，并使其PH值在9～12之間，保持24～32小時(shí)，使其中的氫氧化鎳結(jié)成晶體；(3)過濾用離心機(jī)進(jìn)行分離，濾除其中的液體；(4)洗滌用溫度為80～90℃的無離子水，對氫氧化鎳晶體進(jìn)行洗滌，除去硫酸銀等微量雜質(zhì)；(5)干燥用溫度為90～105℃的烘箱對氫氧化鎳晶體進(jìn)行烘烤，對其進(jìn)行干燥處理；(6)篩選用300目的篩子對經(jīng)過干燥處理過的氫氧化鎳晶體進(jìn)行過篩，制成球形氫氧化鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于合成步驟中所說的鎳為鎳板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于合成步驟中所說的鈷為鈷粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于合成步驟中所說的鋅為鋅錠。
全文摘要
本發(fā)明公開一種制備球形氫氧化鎳的方法。該方法依次包括酸解、合成、過濾、洗滌、干燥和篩選等步驟。用該方法制得的球形氫氧化鎳，比面積大、容量大，用這種球形氫氧化鎳作為正極的鎳氫電池，容量大，可用作汽車、摩托車等機(jī)動車的動力。用這種鎳氫電池作為動力的汽車、摩托車等機(jī)動車輛，無尾氣排放，不會對打氣造成污染，不會危害人們的健康和生態(tài)環(huán)境。
文檔編號C01B17/96GK1421394SQ01132389
公開日2003年6月4日 申請日期2001年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者劉寶峰 申請人:劉寶峰