中國(guó)粉體網(wǎng)訊  前驅(qū)體的反應(yīng)是鹽堿中和的復(fù)雜反應(yīng),，將一定濃度的鹽溶液和一定濃度的堿溶液按一定流速持續(xù)加入反應(yīng)器中,，在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度,、攪拌速率,、pH下，生成氫氧化物沉淀,。

前驅(qū)體反應(yīng)過(guò)程中是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,，需要控制的工藝參數(shù)有：鹽和堿的濃度、氨水濃度,、鹽溶液和堿溶液加入反應(yīng)缸的速率等,。那么在制備前驅(qū)體的過(guò)程中，這些參數(shù)是如何影響其制備的,，我們應(yīng)該如何控制這些參數(shù),，保證前驅(qū)體的良好質(zhì)量？

1,、氨水濃度

硫酸鹽體系下,，絡(luò)合劑如氨水的加入，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的形貌產(chǎn)生很大的影響,。

從圖中可以看出,，沒(méi)有絡(luò)合劑存在時(shí)，前驅(qū)體形貌較為疏松,，振實(shí)密度較低,。有絡(luò)合劑存在時(shí)，前驅(qū)體變得致密,，振實(shí)密度也相應(yīng)提高,。

在實(shí)際生產(chǎn)中，若想要制備振實(shí)密度高于2.0g·cm-3的前驅(qū)體,，必須在反應(yīng)過(guò)程中加入絡(luò)合劑,。

但絡(luò)合劑的用量也不是越多越好,，當(dāng)絡(luò)合劑用量過(guò)多時(shí)，溶液中被絡(luò)合的鎳鈷離子太多,，會(huì)造成反應(yīng)不完全,，使前驅(qū)體的鎳、鈷,、錳三元素的比例偏離設(shè)計(jì)值,，且被絡(luò)合的金屬離子會(huì)隨上清液排走，造成浪費(fèi),，后續(xù)的廢水處理工作量也會(huì)加大,。

2、pH值

反應(yīng)過(guò)程的pH值直接影響前驅(qū)體的形貌和粒度分布,。通過(guò)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程分析前驅(qū)體形貌和粒度分布與pH值的關(guān)系,。

通過(guò)調(diào)節(jié)pH值，我們可以控制一次晶粒和二次顆粒的形貌,。pH值偏低,，利于晶核長(zhǎng)大，一次晶粒偏厚偏大,；pH值偏高,，利于晶核形成，一次晶粒成薄片狀,，顯得很細(xì)小,。對(duì)于二次顆粒的影響是：pH值偏低，二次顆粒易發(fā)生團(tuán)聚,，導(dǎo)致二次球成異形,；pH值偏高，二次顆粒多成圓球形,。

pH值對(duì)前驅(qū)體的生長(zhǎng)過(guò)程有重要影響,，反應(yīng)pH值的選擇以及反應(yīng)過(guò)程中pH值的穩(wěn)定控制直接影響前驅(qū)體的粒度分布。若在反應(yīng)過(guò)程中pH值失控,，出現(xiàn)pH值過(guò)高或者過(guò)低的情況,，會(huì)使產(chǎn)品品質(zhì)急劇下降，形成不合格產(chǎn)品,。

3,、不同組分前驅(qū)體的反應(yīng)控制

由于鎳、鈷,、錳三元素的沉淀pH值不同,，故不同組分三元材料前驅(qū)體的最佳反應(yīng)pH值不同；而絡(luò)合劑主要的作用是絡(luò)合鎳和鈷,，對(duì)錳的絡(luò)合要低2個(gè)數(shù)量級(jí),，故不同組分三元材料前驅(qū)體的所需絡(luò)合劑濃度也不相同,。

當(dāng)前驅(qū)體的振實(shí)密度和粒度接近時(shí)，不同組分前驅(qū)體的反應(yīng)pH和氨水濃度需要稍作調(diào)整,。

由于不同pH值下制備出來(lái)的前驅(qū)體形貌是不同的,，所以品質(zhì)接近而組分不同的前驅(qū)體，形貌也不同,。

4,、反應(yīng)時(shí)間

在一定時(shí)間內(nèi)，前驅(qū)體的粒度,、振實(shí)密度和反應(yīng)時(shí)間成正比關(guān)系,。但反應(yīng)時(shí)間也不能太長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間會(huì)使前驅(qū)體粒度過(guò)大,，對(duì)前驅(qū)體的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響,。

5、反應(yīng)氣氛

反應(yīng)氣氛的控制對(duì)前驅(qū)體產(chǎn)品品質(zhì)的影響較大,，其中包括對(duì)前驅(qū)體的形貌,、晶體結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)含量的影響,。

由于錳的化學(xué)性質(zhì)很活潑，若前驅(qū)體反應(yīng)使用的純水中有溶解氧未除去,，或反應(yīng)過(guò)程中讓反應(yīng)漿料與空氣直接接觸,，都會(huì)導(dǎo)致前驅(qū)體漿料嚴(yán)重氧化，其顏色為深棕或黑色,。還有一種情況是,，在反應(yīng)后期或者反應(yīng)快結(jié)束時(shí)，由于種種原因使氧進(jìn)入反應(yīng)體系而造成的輕微氧化,。

6,、固含量

固含量指在前驅(qū)體反應(yīng)過(guò)程中，前驅(qū)體漿料的固體質(zhì)量和液體質(zhì)量的比值,。目前大部分廠家反應(yīng)釜中前驅(qū)體的固含量在5％～10％左右,，不同的固含量對(duì)產(chǎn)品性能有一定影響。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),，適當(dāng)提高固含量能優(yōu)化產(chǎn)品形貌,、提高產(chǎn)品的振實(shí)密度。

7,、反應(yīng)溫度

從化學(xué)動(dòng)力學(xué)知道,，溫度主要是影響化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,，希望在保證前驅(qū)體品質(zhì)的前提下,，化學(xué)反應(yīng)速率越快越好,，但溫度不能過(guò)高，溫度過(guò)高會(huì)造成前驅(qū)體氧化,。反應(yīng)溫度過(guò)高對(duì)前驅(qū)體的氧化會(huì)造成反應(yīng)過(guò)程無(wú)法控制,、前驅(qū)體結(jié)構(gòu)改變等問(wèn)題。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,，控制反應(yīng)溫度恒定,、不波動(dòng)也很關(guān)鍵。

8,、流量

流量主要是指金屬鹽溶液的流量,。流量直接和產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)。

在保證前驅(qū)體品質(zhì)的前提下,，流量越大越好,。一個(gè)反應(yīng)釜所能達(dá)到的最大流量不僅和反應(yīng)工藝有關(guān)，還和反應(yīng)釜體積,、反應(yīng)釜內(nèi)部結(jié)構(gòu),、反應(yīng)釜電機(jī)功率有關(guān)。合理設(shè)計(jì)反應(yīng)釜,，可以使其發(fā)揮最大產(chǎn)量,。

9、雜質(zhì)

在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),，少量的有機(jī)溶劑就會(huì)對(duì)共沉淀反應(yīng)造成很大干擾,。

硫酸鎳和硫酸鈷的制備過(guò)程中會(huì)用到有機(jī)萃取劑如260#溶劑油、P204及P507等,，若有機(jī)萃取劑殘留其中,，會(huì)帶入到反應(yīng)體系中。

目前有部分廠家采用在前驅(qū)體中摻雜鎂等元素的方法改進(jìn)成品性能,，這就需要對(duì)制備工藝及控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,，才能反應(yīng)出形貌、粒度,、振實(shí)密度等指標(biāo)合格的前驅(qū)體,。