碱式碳酸钴的制备主要涉及几个关键步骤,包括原料选择、反应过程、后处理等。以下是详细的制备过程。
1.原料选择:碱式碳酸钴的制备通常以钴和碳酸氢钠为原料,通过中和反应进行。具体地,可以采用工业级硫酸钴及碳酸氢钠为原料,经中和反应即得到目标产物。
2.反应过程:在反应过程中,首先将钴粉加入碳化氨水中,鼓入空气进行反应,当钴离子浓度达到一定值时停止反应。接着,将钴氨溶液用滤膜过滤,滤液在减压环境下加热至一定温度进行浓缩脱氨,逐渐产生碱式碳酸钴沉淀。当上清液的密度降至一定值时停止脱氨反应,过滤得到碱式碳酸钴。
3.后处理:得到的碱式碳酸钴需要进行后处理,包括用去离子水洗涤3次,然后在150℃的烘箱中加热9小时。这一步骤通过加热除去碱式碳酸钴吸附的游离氨,同时也使残留的碳酸铵分解。经加热的碱式碳酸钴中铵含量为0.001%以下,其它金属杂质均为0.0001%以下。
此外,碱式碳酸钴的制备还可以通过其他方法进行,如通过钴和碳化氨水于氧化剂作用下反应,过滤所得反应产物,在减压环境中对所得滤液进行加热、过滤,得碱式碳酸钴沉淀。对碱式碳酸钴沉淀进行洗涤、加热,以除去产生的铵盐杂质。
碱式碳酸钴的应用:碱式碳酸钴主要用作分析试剂、钴盐制备、瓷器着色等。此外,它还可以用于电子级高纯氨基磺酸钴溶液的制备,满足高端制造领域的要求。
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