专利名称：一种制备高纯镍金属颗粒的方法
技术领域：
一种制备高纯镍金属颗粒的方法，涉及一种羰基镍热分解制备高纯镍金属颗粒的方法。
背景技术：
金属镍颗粒以其高纯度、合适的外形及尺寸，被广泛的应用在国防、航空、冶金、电镀、新材料工业等领域。传统的镍金属颗粒(方形或圆形)的生产方法主要有两种一是采用机械的方法将大块的电解镍板剪切加工成方形或不规则形状，这种方法生产的金属颗粒大小不一，形状不规则，且有锋利的刃边，使用不方便。另一种方法是在镍电解过程中，采用特殊的阴极极板，使镍金属在极板局部沉积长大成圆形颗粒，该工艺克服了第一种方法制备镍金属颗粒的缺点，但是阴极极板加工难度大、工艺复杂、寿命短、成本较高。而且受电解工艺的限制，上述两种方法生产的镍金属颗粒纯度难以达到99.99％。为此，需要找到一种制备镍金属颗粒的新方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能制备出化学纯度高、表面光滑、粒度均匀的镍金属颗粒，且工艺简单、生产成本低的制备高纯镍金属颗粒的方法本发明的目的通过以下技术方案实现的。
一种制备高纯镍金属颗粒的方法，其特征在于将羰基镍蒸气与一氧化碳气体为原料，将按比例配制成混合气体，将混合气体通入分解器；同时将小颗径的镍粒作晶种加热到200℃～400℃后加入分解器，控制分解器压力1～100Kpa，羰基镍在遇到热的晶种时分解为金属镍，并沉积在晶种表面，使晶种镍粒不断长大至要求的粒径，再通过筛分，分拣出粒径相一致的镍金属颗粒，未达到要求的颗粒作晶种返回。
本发明方法加热后的晶种，自分解器上部加入，从分解器的下部流出。混合气体自分解器下部进入，使热的晶种与混合气体形成逆流；分解释放出的一氧化碳气体自分解器上部引出。
本发明的方法的混合气体中，羰基镍蒸气与一氧化碳气体混合的体积比例为1∶5～60。
本发明的方法，其特征在于加入晶种为球形，加入的量小于晶种全部生成所需颗粒粒径时设备所能容纳限量，根据产出的成品镍颗粒的数量，向系统及时补充新的晶种，以维持系统内晶种总数不变。
本发明为了得到不同粒径的镍金属颗粒，采用改变筛分装置的筛网孔径来实现，便可得到与筛网孔径相一致的镍金属颗粒，采用本发明的方法可以得到粒径1mm～30mm镍金属颗粒。
本发明中，整个生产过程处于密闭系统。本发明的方法对羰基镍进行热分解，控制分解过程的工艺参数，使金属镍沉积在镍晶种表面，不断的沉积使晶种长大。调整筛分装置中筛网的孔径可制备出与筛孔直径相当的镍金属颗粒，产品表面光滑，形状规则，且粒度均匀。制备出的镍金属颗粒中金属镍含量达到99.99％。本发明简化了工艺流程，降低了生产成本。
具体实施例方式
一种制备高纯镍金属颗粒的方法，其特征在于将羰基镍蒸气与一氧化碳气体为原料，将按比例配制成混合气体，将混合气体通入分解器；同时将小颗径的镍粒作晶种加热到200℃～400℃后加入分解器，控制分解器压力1～100Kpa，羰基镍在遇到热的晶种时分解为金属镍，并沉积在晶种表面，使晶种镍粒不断长大至要求的粒径，再通过筛分，分拣出粒径相一致的镍金属颗粒，未达到要求的颗粒作晶种返回。
实施例1镍晶种在加热器中预热到200℃后自分解器上部自由落入分解器。将流速为20L/min的羰基镍蒸气与100L/min的一氧化碳气体混合均匀后自下部喷入分解器，混合气体流经下落的热晶种时，其中的羰基镍分解出金属镍，金属镍沉积并包覆在晶种表面，使晶种逐渐长大。长大后的镍晶种自然下落到筛分装置，筛分装置孔径为1mm，则可以筛分得到粒径为0.8～1.2mm的镍金属颗粒，镍金属含量达到99.99％以上。粒径小于1mm的颗粒穿过筛网，由分解器底部通过输送装置返回分解器顶部，在系统中继续循环。控制分解器压力50Kpa，分解释放出的一氧化碳气体从分解器顶部引出。每8小时向加热器中补充纯镍粉做晶种，加入晶种数量与8小时内产出的镍金属成品的数量一致。
实施例2镍晶种在加热器中预热到280℃后自分解器上部自由落入分解器。将流速为10L/min的羰基镍蒸气与100L/min的一氧化碳气体混合均匀从下部喷入分解器，混合气体流经下落的热晶种时，其中的羰基镍分解出金属镍，金属镍沉积并包覆在晶种表面，使晶种逐渐长大。长大后的镍晶种自然下落到筛分装置，筛分装置孔径为5mm，则可以筛分得到粒径为4.8～5.2mm的镍金属颗粒，镍金属含量达到99.99％以上。粒径小于5mm的颗粒穿过筛网，由分解器底部通过输送装置返回分解器顶部，在系统中继续循环。控制分解器压力1Kpa，分解释放出的一氧化碳气体从分解器顶部引出。每12小时向加热器中补充纯镍粉做晶种，加入晶种数量与12小时内产出的镍金属成品的数量一致。
实施例3镍晶种在加热器中预热到320℃后自分解器上部自由落入分解器。将流速为5L/min的羰基镍蒸气与100L/min的一氧化碳气体混合均匀后自下部喷入分解器，混合气体流经下落的热晶种时，其中，的羰基镍分解出金属镍，金属镍沉积并包覆在晶种表面，使晶种逐渐长大。长大后的镍晶种自然下落到筛分装置，筛分装置孔径为10mm，则可以筛分得到粒径为9.5～10.5mm的镍金属颗粒，镍金属含量达到99.99％以上。粒径小于10mm的颗粒穿过筛网，由分解器底部通过输送装置返回分解器顶部，在系统中继续循环。控制分解器压力100Kpa，分解释放出的一氧化碳气体从分解器顶部引出。每24小时向加热器中补充纯镍粉做晶种，加入晶种数量与24小时内产出的镍金属成品的数量一致。
实施例4镍晶种在加热器中预热到400℃后自分解器上部自由落入分解器。将流速为2L/min的羰基镍蒸气与120L/min的一氧化碳气体混合均匀自下部喷入分解器，混合气体流经下落的热晶种时，其中的羰基镍分解出金属镍，金属镍沉积并包覆在晶种表面，使晶种逐渐长大。长大后的镍晶种自然下落到筛分装置，筛分装置孔径为20mm，则可以筛分得到粒径为19～21mm的镍金属颗粒，镍金属含量达到99.99％以上。粒径小于20mm的颗粒穿过筛网，由分解器底部通过输送装置返回分解器顶部，在系统中继续循环。控制分解器压力60Kpa，分解释放出的一氧化碳气体从分解器顶部引出。每8小时向加热器中补充纯镍粉做晶种，加入晶种数量与8小时内产出的镍金属成品的数量一致。
权利要求
1.一种制备高纯镍金属颗粒的方法，其特征在于将羰基镍蒸气与一氧化碳气体为原料，将按比例配制成混合气体，将混合气体通入分解器；同时将小颗径的镍粒作晶种加热到200℃～400℃后加入分解器，控制分解器压力1～100Kpa，羰基镍在遇到热的晶种时分解为金属镍，并沉积在晶种表面，使晶种镍粒不断长大至要求的粒径，再通过筛分，分拣出粒径相一致的镍金属颗粒，未达到要求的颗粒作晶种返回。
2.根据权利要求所述的方法，其特征在于加热后的晶种，自分解器上部加入，从分解器的下部流出；混合气体自分解器下部进入，使热的晶种与混合气体形成逆流；分解释放出的一氧化碳气体自分解器上部引出。
3.根据权利要求所述的方法，其特征在于混合气体中，羰基镍蒸气与一氧化碳气体混合的体积比例为1∶5～30。
4.根据权利要求所述的方法，其特征在于加入晶种为球形，加入的量小于晶种全部生成所需颗粒粒径时设备所能容纳限量，根据产出的成品镍颗粒的数量，向系统及时补充新的晶种，以维持系统内晶种总数不变。
全文摘要
一种制备高纯镍金属颗粒的方法，涉及一种羰基镍热分解制备高纯镍金属颗粒的方法。其特征在于将羰基镍蒸气与一氧化碳气体为原料，将按比例配制成混合气体，将混合气体通入分解器；同时将小颗径的镍粒作晶种加热到200℃～400℃后加入分解器，控制分解器压力1～100Kpa，羰基镍在遇到热的晶种时分解为金属镍，并沉积在晶种表面，使晶种镍粒不断长大至要求的粒径，再通过筛分，分拣出粒径相一致的镍金属颗粒，未达到要求的颗粒作晶种返回。本发明的方法制备的镍金属颗粒，产品表面光滑，形状规则，且粒度均匀。制备出的镍金属颗粒中金属镍含量达到99.99％。本发明简化了工艺流程，降低了生产成本。
文档编号B22F9/30GK1817525SQ20061006503
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者李永军, 张强林, 谭世雄, 王多冬, 肖冬明, 王良, 甘振君, 吴琼 申请人:金川集团有限公司