一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方法

技术领域

本发明涉及一种从金属盐溶液直接制取无水金属盐的方法，特别是， 采用喷雾干燥设备瞬间将氯化钴溶液干燥成无水氯化钴粉末的方法。喷雾 干燥制粉广泛用于陶瓷、医药、以及有色冶金(如氯化镁制粉、氧化钴的 生产)等行业。

背景技术

氯化钴粉末的常规制备方法是：氯化钴溶液经浓缩结晶为含六个水的 氯化钴晶体，再对晶体氯化钴烘干脱水成无水氯化钴粉末。该制备方法的 缺点是工艺流程长、氯化钴蒸发结晶与晶体烘干脱水过程耗时长、能耗大、 过程产品易污染，烘干后的无水氯化钴结成硬块，难以过筛。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉 末的方法，其操作简便，产量大，工艺流程简单，既可提高产品收率，又 可降低生产成本。

为此，本发明提供了一种从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的方 法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气，以螺旋状态进 入喷雾干燥室，该干燥室的进风温度控制在230-280℃，而出风温度控制 在130-200℃；同时，将钴浓度为80-130g/L的氯化钴溶液，泵入位于喷雾 干燥室顶部的离心雾化器，使氯化钴溶液喷成雾状液滴，与所述热空气通 过热风分配器相接触，使得氯化钴溶液中的水份迅速蒸发，瞬间干燥成无 水氯化钴粉末；所述喷雾干燥设备配备辅助收尘系统收集产品，所述的旋 风分离器、收尘辅助系统由可耐腐蚀的材质定制，喷雾干燥制得无水氯化 钴粉末后，利用耐腐蚀材质的旋风分离器、收尘系统收集无水氯化钴粉末。

优选地，所述热空气从喷雾干燥室顶部的热风分配器进入所述喷雾干 燥室。

优选地，收尘系统温度是100-110℃。

优选地，浓度高易结晶堵塞管道，浓度低生产成本高，本发明的氯化 钴溶液浓度控制范围是80-130g/L。

优选地，氯化钴流量大小可控制，供料泵频率是9-20Hz，雾化器转动 频率为35-50Hz。

优选地，所述可耐腐蚀的收尘装置材质是耐高温塑板。

优选地，喷雾干燥室内衬柱石、刚玉雾化盘、进料钛管防腐蚀。

根据本发明，控制喷雾干燥机的干燥室的进风、出风温度、收尘系统 温度、以及氯化钴溶液的流量；将氯化钴溶液泵入喷雾干燥机高速运转的 雾化器，喷成极小的雾状液滴与热空气并流接触，水份迅速蒸发，氯化钴 溶液瞬间干燥成无水氯化钴粉末产品，所得产品近似球状颗粒，粒度均匀， 且无需筛分。因此，本方法操作简便，产量大，工艺流程简单。

附图说明

图1是从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末的生产流程图。

图2是从氯化钴溶液直接制取无水氯化钴粉末喷雾干燥设备示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方案对本发明的进行说明：

如图1和2所示，从氯化钴溶液直接制取氯化钴粉末的设备包括喷雾 主体设备及其附属设备，其中，附图标记10表示氯化钴溶液加入通道，附 图标记20表示热风提供通道；附图标记30表示雾化器；附图标记40表示 喷雾干燥室；附图标记50表示旋风分离器；附图标记60表示高温塑板收 尘器。

空气通过加热器转换为热空气，进入喷雾干燥室顶部的热风分配器， 进入干燥室内，控制干燥室的进风温度为230--280℃，出风温度为 130--200℃，热空气呈螺旋状态运动，同时，将钴浓度为80--130g/L的氯 化钴溶液，泵入喷雾干燥室顶的高速离心雾化器，其转速频率为35--50Hz。 喷成极小的雾状液滴与热空气并流接触，水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水 氯化钴产品。

实验一：开启喷雾干燥机设备，调节加热系统的进、出风温度、雾化 器转速等参数达到以下要求，将泵入的水切换成氯化钴溶液进行喷雾干燥 正常生产。工艺参数如下：

1、氯化钴溶液的钴浓度：82.34g/L

2、雾化器转速频率：50Hz

3、供料泵频率：12Hz

4、喷雾干燥室进风温度：230℃--238℃；出风温度：130℃--150℃

通过旋风分离器以及收尘系统排料阀排出紫兰色无水氯化钴粉末。检 测产品Co含量：45.02％

实验二：开启喷雾干燥机设备，调节加热系统的进、出风温度、雾化 器转速等参数达到以下要求，将泵入的水切换成氯化钴溶液进行喷雾干燥 正常生产。工艺参数如下：

1、氯化钴溶液钴浓度：82.34g/L

2、雾化器转速频率：50Hz

3、供料泵频率：10Hz

4、喷雾干燥室进风温度：232℃--238℃；出风温度：165℃--172℃

通过旋风分离器以及收尘系统排料阀排出紫兰色无水氯化钴粉末。检 测产品Co含量：45.26％

实验三：开启喷雾干燥机设备，调节加热系统的进、出风温度、雾化 器转速等参数达到以下要求，将泵入的水切换成氯化钴溶液进行喷雾干燥 正常生产。工艺参数如下：

1、氯化钴溶液的钴浓度：110g/L

2、雾化器转速频率：50Hz

3、供料泵频率：10Hz

4、喷雾干燥室进风温度：251℃--260℃；出风温度：172℃--186℃

通过旋风分离器以及收尘系统排料阀排出紫兰色无水氯化钴粉末。检 测产品Co含量：45.69％

根据本发明，提供了一种将氯化钴溶液直接转化成无水氯化钴粉末的 方法，其特征在于：将一定浓度的氯化钴溶液，在进风温度230℃-280℃， 出风温度130-200℃，利用可耐腐蚀的特殊材质(干燥室内衬柱石、刚玉 雾化盘、进料钛管)的喷雾干燥设备，通过雾化器转速、供料泵频率等参 数条件下，瞬间制得无水氯化钴粉末；利用可耐腐蚀特殊材质收尘装置(耐 高温塑板收尘)来收集产品，减少刚制得的无水氯化钴的吸水与腐蚀。

根据本发明，提供了一种无水氯化钴粉末的工业生产方法，控制喷雾 干燥机干燥室进风、出风温度、收尘系统温度以及氯化钴溶液流量。将氯 化钴溶液泵入喷雾干燥机高速运转的雾化器，喷成极小的雾状液滴与热空 气并流接触，水份迅速蒸发，氯化钴溶液瞬间干燥成无水氯化钴粉末产品， 所得产品近似球状颗粒，粒度均匀，且无需筛分。本方法操作简便，产量 大，工艺流程简单。

本领域的技术人员可以理解，除了氯化钴，本发明还可应用于其他的 金属盐。因此，本发明可以进一步概括为：一种从金属盐溶液直接制取无 水金属盐的方法，其特征在于，将空气通过加热器加热，转换为热空气， 以螺旋状态进入喷雾干燥室；同时，将金属盐溶液泵入位于喷雾干燥室顶 部的离心雾化器，使金属盐溶液喷成雾状液滴，与所述热空气并流接触， 使得金属盐溶液中的水份迅速蒸发，瞬间干燥成无水金属盐粉末。

由于供料泵频率与出风温度相关，雾化器频率与雾化器转速与形成的 物料雾滴大小相关，喷雾设备除雾化器外还有其它进料方式，使物料进料 状态达到雾化状，因此，本发明可有其他变型。