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1、10申请公布号CN102001713A43申请公布日20110406CN102001713ACN102001713A21申请号201010583280522申请日20101210C01G51/0420060171申请人株洲冶炼集团股份有限公司地址412004湖南省株洲市天元区渌江路10号72发明人廖贻鹏刘一宁林文军74专利代理机构株洲市奇美专利商标事务所43105代理人刘国鼎54发明名称一种高纯氧化钴的制备方法57摘要本发明公开了一种高纯氧化钴的制备方法。本发明的目的在于提供一种以工业硫酸钴料液为原料制备高纯氧化钴的方法。本发明的特征在于以下步骤A、将H2O2加到COSO4料液中，并用CACO。
2、3调节PH值，再加入氨水搅拌，过滤、洗涤，得到除铁后液和除铁后渣；B、将步骤A得到的除铁后液加NAF除CA2、MG2，过滤后得到除钙镁后液和除钙镁后渣；C、将步骤B得到的除钙镁后液，加草酸和氨水沉钴，过滤后得到沉钴后液和沉钴后渣；D、将步骤C得到的沉钴后渣用蒸馏水浆化淋洗，过滤后得到淋洗渣和淋洗液；E、将步骤D得到的淋洗渣烘干、磨粉过筛，得到高纯草酸钴，煅烧后得到高纯氧化钴。本发明主要用于制备高纯氧化钴和草酸钴。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN102001723A1/1页21一种高纯氧化钴的制备方法，以工业硫酸钴料液为原料，其特。
3、征在于以下步骤A、中和氧化沉铁，将H2O2加到COSO4料液中，并用CACO3调节溶液终点PH值为1520，再加入氨水搅拌，控制溶液终点PH值为40，过滤、洗涤，得到除铁后液和除铁后渣；B、NAF除钙镁，将步骤A得到的除铁后液加NAF除CA2、MG2，过滤后得到除钙镁后液和除钙镁后渣；C、草酸沉钴，将步骤B得到的除钙镁后液，加草酸和氨水沉钴，过滤后得到沉钴后液和沉钴后渣；D、浆化淋洗，将步骤C得到的沉钴后渣用蒸馏水浆化淋洗，过滤后得到淋洗渣和淋洗液；E、干燥、制粉、煅烧，将步骤D得到的淋洗渣烘干、磨粉过筛，得到高纯草酸钴，再将其煅烧后得到高纯氧化钴产品。权利要求书CN102001713ACN1。
4、02001723A1/4页3一种高纯氧化钴的制备方法技术领域0001本发明涉及一种氧化钴的制备方法，特别涉及一种高纯氧化钴的制备方法。技术背景0002高纯氧化钴外观为黑色固体粉末，分子式CO2O3COO。氧化钴粉末主要用于玻璃、搪瓷、陶瓷、磁性材料、电子元件材料、硬质合金材料的密着剂，天蓝色、钴蓝色、钴绿色等色彩的着色剂，催化剂，家畜营养剂。也用于钴盐的制备。其中，微细氧化钴粉粒度110M由于其粒度小、比表面积大而具有许多优异的性能，上述产品作掺杂材料，电子元器件的稳定性和可靠性好，电性能有较大提高。一直受到各国科学家的重视。0003目前国内高纯氧化钴生产企业多以4N4个9以上的钴为原料，经过。
5、硫酸或硝酸溶解后，调成一定浓度的钴溶液，再用可溶碳酸盐或草酸盐等沉淀剂进行合成，经干燥后得高纯草酸钴，再在一定条件下煅烧得高纯氧化钴；或用复杂含钴二次物料，除钴外还含有铜、锰、锌等有价元素及砷、铁等有害杂质，针对此复杂物料，拟定经过拌酸酸洗、硫酸化焙烧、浸出、脂肪酸萃取铜铁、P204磷酸二异辛酯萃取锰、N235三辛胺萃取镉、草酸铵沉钴、煅烧等工序组成的生产工艺流程，生产出工业级氧化钴。0004综上所述，原料易得、工艺简单、成本低又符合循环经济要求的高纯氧化钴的制备方法还有待于更进一步研究。发明内容0005本发明的目的在于提供一种高纯氧化钴的制备方法，它具有钴的利用率达99以上，且具有原料易得、。
6、工艺简单、成本低又符合循环经济要求的优点。0006本发明的另一目的在于提供一种高纯氧化钴的制备方法，它的粒度在560NM之间比表面积915M2/G，纯度为9999的球形团聚体。0007为实现上述目的，本发明的技术解决方案是一种高纯氧化钴的制备方法，以工业硫酸钴料液为原料，其特征在于以下步骤0008A、中和氧化沉铁，将H2O2加到COSO4料液中，并用CACO3调节溶液终点PH值为1520，再加入氨水搅拌，控制溶液终点PH值为40，过滤、洗涤，得到除铁后液和除铁后渣；0009B、NAF除钙镁，将步骤A得到的除铁后液加NAF除CA2、MG2，过滤后得到除钙镁后液和除钙镁后渣；0010C、草酸沉钴，。
7、将步骤B得到的除钙镁后液，加草酸和氨水沉钴，过滤后得到沉钴后液和沉钴后渣；0011D、浆化淋洗，将步骤C得到的沉钴后渣用蒸馏水浆化淋洗，过滤后得到淋洗渣和淋洗液；0012E、干燥、制粉、煅烧，将步骤D得到的淋洗渣烘干、磨粉过筛，得到高纯草酸钴，再将其煅烧后得到高纯氧化钴产品。说明书CN102001713ACN102001723A2/4页40013本发明所利用的原理为0014把生产工业级氧化钴中的钴料液经中和氧化沉铁与氟化钠深度除钙镁的深度净化后，再用净化后液与草酸铵水溶液进行合成反应，过滤得到浅红色的草酸钴沉淀，按常规方法进行浆化、淋洗、干燥、制粉获得高纯草酸钴，高纯草酸钴再经煅烧，得到纯度为。
8、9999的高纯氧化钴。主要化学反应式如下00152FE2H2O22H2FE32H2O00162FE33CO32FE2CO330017PB2CO32PBCO30018FE33OHFEOH30019CA22FCAF20020MG22FMGF20021CO2H2C2O42H2OCOC2O42H2O2H0022COC2O42H2OCOO2CO22H2O00233COC2O42O2CO3O46CO200244COC2O43O22CO2O38CO200252COC2O4O22COO4CO200263COC2O42H2O2O2CO3O46CO26H2O00274COC2O42H2O3O22CO2O38CO2。
9、8H2O00284COOO22CO2O30029本发明的有益效果是0030本发明采用化学液相法制备高纯氧化钴与现有技术中的方法相比具有以下优点1、本发明直接利用生产工业级氧化钴中的钴料液做原料，而无需用精钴为原料，使原料易得，生产成本低；2、本发明在中和氧化除铁净化过程中，加入碳酸钙调PH值，使除铁更完全的同时，又除掉了铅等杂质；3、本发明采用草酸铵与净化后液进行合成反应，生成草酸钴沉淀，未采用含钠离子的原料物质，避免了产品中带入难以清洗去除的NA，从根本上杜绝了产品中含NA；4、本发明采用草酸铵与净化后液进行合成反应，生成草酸钴沉淀，同时草酸钴沉淀采用蒸馏水浆化与淋洗，与现有技术相比，本发明。
10、所得高纯草酸钴和氧化钴产品纯度高、粒度细，粒度的均匀性及纯度与粒度的一致性好，所以粉体活性好；5、本发明的钴回收率高达99以上，大大提高了其经济可行性，降低了昂贵的原料的用量，具有成本低、工艺简单和实用行强的优点。附图说明0031附图是本发明的工艺流程图。具体实施方式0032下面结合附图对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明。0033本发明以工业硫酸钴料液为原料，其特征在于以下步骤0034A、中和氧化沉铁，将H2O2加到COSO4料液中，并用CACO3调节溶液终点PH值为1520，再加入氨水搅拌，控制溶液终点PH值为40，过滤、洗涤，得到除铁后液和除铁后说明书CN102001713ACN10。
11、2001723A3/4页5渣；0035B、NAF除钙镁，将步骤A得到的除铁后液加NAF除CA2、MG2，过滤后得到除钙镁后液和除钙镁后渣；0036C、草酸沉钴，将步骤B得到的除钙镁后液，加草酸和氨水沉钴，过滤后得到沉钴后液和沉钴后渣；0037D、浆化淋洗，将步骤C得到的沉钴后渣用蒸馏水浆化淋洗，过滤后得到淋洗渣和淋洗液；0038E、干燥、制粉、煅烧，将步骤D得到的淋洗渣烘干、磨粉过筛，得到高纯草酸钴，再将其煅烧后得到高纯氧化钴产品。0039本工艺所需水均为电导率小于500US/CM，可溶性SIO2低于002MG/L的蒸馏水，所需药剂均为化学纯药剂，所述氨水的质量百分浓度为84128。0040中。
12、和沉铁条件用质量百分浓度为84128的氨水搅拌中和公司钴料液至PH1后，加热至4050，根据溶液中FE2量加入适量的H2O2进行氧化10MIN30MIN，检测没FE2后，然后提高温度至60，缓慢加入适量的碳酸钙微细粉末中和至PH1520，再用质量百分浓度为84128的氨水搅拌中和公司钴料液至PH40左右，搅拌20MIN60MIN，过滤、洗涤，得除铁后液。0041氟化钠深度除钙镁往除铁后液中加入过量的NAF，过量系数为15，反应时间10H3H，反应温度为室温。0042合成先用铵水与草酸配成PH1025的草酸铵溶液，在反应温度为4050的情况下，以蒸馏水为底液、持续搅拌、PH为1562，用净化后钴。
13、液与草酸铵溶液进行互加，反应时间为60300分钟的条件下进行，反应完后过滤，得浅粉红色沉淀物。过程中边滴边用氨水调PH1562，系数为NC2O42NCO21215，这样可以保证高纯草酸钴的粒度，同时使沉钴后溶液CO01G/L，沉钴收率可达9982以上。0043洗涤与干燥合成后沉淀物采用蒸馏水浆洗23次，再淋洗23次，沉淀物在干燥箱中干燥412小时，干燥温度为90180。干燥后的沉定物经冷却、研磨，再经325120目过筛后得到合格的高纯草酸钴。0044焙烧将制备得到的高纯草酸钴置于箱式电阻炉中，于400850温度下煅烧210H，然后冷却，即可获得高纯氧化钴粉。煅烧过程钴的直收率9950。0045。
14、所得到的高纯草酸钴和氧化钴其粒度是560NM、纯度9999。0046以下给出本发明的实施例0047实施例10048量取15L质量浓度为27的氨水与15L蒸馏水按体积比为11配制得到氨水溶液，其质量浓度为128。与公司生产工业级氧化钴中的钴料液50L，调钴料液至PH1后，加热至45，根据溶液中FE2量加入适量的H2O2进行氧化30MIN，定性检测无FE2，然后提高温度至60，缓慢加入适量的碳酸钙微细粉末中和至PH18，再用质量百分浓度为128的氨水搅拌中和硫酸钴料液至PH40左右，搅拌40MIN，过滤，用200ML蒸馏水洗涤，得除铁后液；往除铁后液中加入560GNAF，反应时间90分钟，反应温度。
15、为室温；用氨水与草酸配成PH15的草酸铵溶液，在温度45，以蒸馏水为底液、持续搅拌、PH为20、反应温度为45的情况下，用净化后钴液与草酸铵溶液进行互滴，过程中边滴边用氨水调说明书CN102001713ACN102001723A4/4页6PH20左右，终点PH40，取样观察上清，颜色为微红色，即可进行过滤，得浅粉红色草酸钴沉淀；经浆洗3次，淋洗2次，所得浅粉红色草酸钴沉淀在恒温干燥箱中于150干燥8小时；冷却后磨碎、过325目筛，得高纯草酸钴；然后放入设置温度为450的箱式电阻炉中，煅烧4H，然后冷却，即可获得粒度是45NM、纯度为9999黑色的高纯氧化钴粉。其中高纯草酸钴的主要杂质NI、FE。
16、、CU、MN、ZN、CA、MG、NA、PB、AS、CL、AL、SO42和H2O质量百分含量分别为00008、00010000092、00015、000076、00004、000082、00014、000047、00002、00018、00004、00009和001。0049实施例20050量取15L质量浓度为27的氨水与30L蒸馏水按体积比为12配制得到氨水溶液，其质量浓度为83。与公司生产工业级氧化钴中的钴料液50L，调钴料液至PH15后，加热至50，根据溶液中FE2量加入适量的H2O2进行氧化30MIN，定性检测无FE2，然后提高温度至65，缓慢加入适量的碳酸钙微细粉末中和至PH20，再用。
17、质量百分浓度为83的氨水搅拌中和硫酸钴料液至PH42，搅拌60MIN，过滤，用400ML蒸馏水洗涤，得除铁后液；往除铁后液中加入500GNAF，反应时间120分钟，反应温度为室温；用氨水与草酸配成PH12的草酸铵溶液，在温度50，以蒸馏水为底液、持续搅拌、PH为18的情况下，用净化后钴液与草酸铵溶液进行互滴，过程中边滴边用氨水调PH18，终点PH48，取样观察上清，颜色为微红色，即可进行过滤，得浅粉红色草酸钴沉淀；经浆洗3次，淋洗3次，所得浅粉红色草酸钴沉淀在恒温干燥箱中于160干燥8小时；冷却后磨碎、过300目筛，得高纯草酸钴；然后放入设置温度为500的箱式电阻炉中，煅烧6H，然后冷却，即可。
18、获得粒度是58NM、纯度为9999黑色的高纯氧化钴粉。其中高纯草酸钴的主要杂质NI、FE、CU、MN、ZN、CA、MG、NA、PB、AS、CL、AL、SO42和H2O质量百分含量分别为000095、00084、000015、000087、000095、000052、000097、00010、000063、000034、00013、000044、000085和00093。0051实施例30052量取15L质量浓度为27的氨水与30L蒸馏水按体积比为12配制得到氨水溶液，其质量浓度为83。与公司生产工业级氧化钴中的钴料液50L，调钴料液至PH12后，加热至48，根据溶液中FE2量加入适量的H2O2。
19、进行氧化20MIN，定性检测无FE2，然后提高温度至58，缓慢加入适量的碳酸钙微细粉末中和至PH20，再用质量百分浓度为83的氨水搅拌中和硫酸钴料液至PH40，搅拌80MIN，过滤，用500ML蒸馏水洗涤，得除铁后液；往除铁后液中加入580GNAF，反应时间180分钟，反应温度为室温；用氨水与草酸配成PH12的草酸铵溶液，在温度43，以蒸馏水为底液、持续搅拌、PH为13的情况下，用净化后钴液与草酸铵溶液进行互滴，过程中边滴边用氨水调PH13，终点PH44，取样观察上清，颜色为微红色，即可进行过滤，得浅粉红色草酸钴沉淀；经浆洗2次，淋洗3次，所得浅粉红色草酸钴沉淀在恒温干燥箱中于180干燥5小时；冷却后磨碎、过280目筛，得高纯草酸钴；然后放入设置温度为420的箱式电阻炉中，煅烧12H，然后冷却，即可获得粒度是60NM、纯度为9999黑色的高纯氧化钴粉。其中高纯草酸钴的主要杂质NI、FE、CU、MN、ZN、CA、MG、NA、PB、AS、CL、AL、SO42和H2O质量百分含量分别为000014、000095、000064、00017、00009、000081、000093、00015、000069、000074、00011、000054、000075和00068。说明书CN102001713ACN102001723A1/1页7说明书附图CN102001713A。