無水碳酸鎳的水熱合成方法及具體實施方式！

一、背景技術

碳酸鎳常見兩種結晶形式：無水NiCO3和NiCO3·6H2O。無水NiCO3為淺綠色斜方晶系結晶，相對分子質量118.72，幾乎不溶于水(25℃時為0.0093),溶于含二氧化碳的水中，易溶于酸。碳酸鎳可以用作玻璃、瓷器的顏料，以及其它鎳化合物的原料：如氧化鎳、醋酸鎳，氨基磺酸鎳，催化劑和其他有機鎳鹽的中間體。是工業上十分重要的精細化學品。

陳勝利等采用洗滌—干燥—二次洗滌—二次干燥的過程，最后研磨制得NiCO3產品，但其中不可避免地引入了鈉離子，同時提高了實際生產的操作要求。

堿式碳酸鎳的生產主要采用硝酸鎳或硫酸鎳與碳酸鈉水溶液反應，也有人采用碳酸氫氨替代碳酸鈉生產，另外有液氨-碳酸鹽沉淀、碳酸鹽直接沉淀、高濃度尿素均勻沉淀等制備堿式碳酸鎳。

總之，目前國內企業生產的碳酸鎳雜質高、鎳含量低，難以滿足高品質產品的要求。而且在生產過程中熱純水洗滌時間長，能耗高。同時一些行業的原料和產品嚴格限制碳酸鎳中鈉和氯的含量，尤其是電子類行業，由于鈉、氯對電子元件的不良影響，要求鈉和氯的含量很低。因此急需一種碳酸鎳生產的新工藝，既滿足各特定行業對碳酸鎳品質的要求，又能降低成本，提高經濟效益。

二、發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種無水碳酸鎳的合成方法，避開鈉、氯及硫酸根等不良影響的離子，提高碳酸鎳的品質，提高鎳鹽轉化率，降低生產能耗，以滿足各行業對碳酸鎳的要求。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：無水碳酸鎳的水熱合成方法，以鎳鹽為鎳源，以尿素為沉淀劑，將鎳鹽配成1.6-2.0mol/L的鎳鹽水溶液，取25ml該溶液加入壓力反應釜的內膽中，再加入3–6克尿素于內膽中攪拌，將內膽放入壓力反應釜并加蓋，通電升溫至200-230℃；在220±1℃水熱反應4-12h；以0.05-1℃/min的降溫速率降至室溫；取出，過濾、用蒸餾水洗滌至中性，在100℃下干燥2h以上，得無水碳酸鎳。

進一步地，在壓力反應釜內膽中再加入1-2ml的質量百分比濃度為1-8%的表面活性劑，取3–6克尿素于聚四氟乙烯內膽中攪拌，將內膽放入壓力反應釜并加蓋，通電升溫至200-230℃；在該溫度下恒溫4-12h；自然降溫至室溫；取出，在室溫下用濾紙過濾、以蒸餾水洗滌至中性，在100℃下干燥2h以上，得無水碳酸鎳。

鎳鹽溶液與尿素的反應按Ni∶尿素=1.11∶2.22的摩爾比混合。

表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉溶液、十二烷基硫酸鈉溶液、脂肪醇聚氧乙烯醚溶液的一種。

鎳鹽選自硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳中的一種。

本發明與現有技術相比具有以下特點：一是本發明采用尿素作沉淀劑，可以避免鈉離子、氯離子及硫酸根離子的引入，產品質量高且可靠。尿素廉價易得，成本低，具有良好的經濟價值與應用前景。二是加入表面活性劑，產品結晶度好，結晶形態優良，顆粒大且均勻性好。三是鎳鹽摩爾產率可達91%，母液量相對較少，且用酸中和后可以重復使用，其中副產物NH3、NH4HCO3與NH4NO3、或(NH4)2SO4、或NH4Cl可回收作為化工粗產品。四是工藝簡單，條件溫和，少量水即可洗滌干凈，生產中排水量小，有利于環境保護減少污染。

三、具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述。應當注意的是，下述實施例中描述的技術特征不應當認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術效果。

稱取［Ni(NO3)2˙6H2O］105g溶解在50 ml蒸餾水中，再加水稀釋至200ml，得1.8mol/L鎳鹽水溶液。取25mL該溶液加入壓力反應釜的內膽中，取5.4克尿素（摩爾比：Ni∶尿素=1∶2）于內膽中攪拌，將內膽放入壓力反應釜內并加蓋，通電升溫至200℃。在該溫度下恒溫12h。自然降溫至室溫。取出，在室溫下用濾紙過濾，以蒸餾水洗滌至中性，100℃干燥2h以上，得無水碳酸鎳。鎳鹽摩爾產率達91%。

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