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公開番号2025110860
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024135839
出願日2024-08-16
発明の名称蓄電池用硫酸バリウムの製造方法及び応用
出願人シャンシーフーファケミカルカンパニーリミテッド,Shaanxi Fuhua Chemical Co., Ltd.
代理人個人
主分類C01F 11/46 20060101AFI20250722BHJP(無機化学)
要約【課題】本発明は、蓄電池用の硫酸バリウムの製造方法及びその硫酸バリウムとその応用について開示する。
【解決手段】硫酸イオン含有量が1.8～2.0mol/Lの水溶液を80℃以上の条件で保温して硫酸イオン溶液を得る。また、バリウムイオン含有量が0.9～1.0mol/Lの水溶液を80℃以上の条件で保温してバリウムイオン溶液を得る。攪拌状態の硫酸イオン溶液にバリウムイオン溶液を加え、回転速度20～40r/minの条件で反応させ、熟成し、沈殿物を取り出して水洗及び酸洗を行い、硫酸バリウムを得る。この方法では、改質剤や分散剤を添加する必要がなく、硫酸バリウムの良好な分散性を確保できる。また、水洗と酸洗により、硫酸バリウム中の不純物を除去し、不純物が蓄電池に与える影響を防ぐことができる。この方法で製造された硫酸バリウムは、鉛酸蓄電池の製造に適している。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
硫酸イオン溶液にバリウムイオン溶液を撹拌しながら加えて反応させ、熟成させ、沈殿を取り出し、水洗し、酸洗して硫酸バリウムを得る工程を含み、
前記硫酸イオン溶液は、硫酸イオン含有量が１．８～２．０ｍｏｌ／Ｌの水溶液を８０℃以上で保温することにより得られ、前記バリウムイオン溶液は、バリウムイオン含有量が０．９～１．０ｍｏｌ／Ｌの水溶液を８０℃以上で保温することにより得られ、前記反応は２０～４０ｒ／ｍｉｎの回転速度で行われる、蓄電池用硫酸バリウムの製造方法。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記硫酸イオン溶液は硫酸ナトリウム水溶液又は硫酸溶液であり、前記バリウムイオン溶液は硫化バリウム水溶液、塩化バリウム水溶液、水酸化バリウム水溶液又は硝酸バリウム水溶液である、ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項３】
前記熟成時間≧６時間であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項４】
前記酸洗後、固形分を３００～５００ｇ／Ｌ、ｐＨ値を６～７に調整し、最終製品の水分を０．１５％以下、粉末度を０．０６％以下にすることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項５】
前記硫酸イオン溶液と前記バリウムイオン溶液はどちらもインキュベート後、メッシュサイズ３００以上の濾過装置で濾過して得ることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項６】
前記反応の終了時における前記硫酸イオンと前記バリウムイオンの質量比を（１～１．１）：１になるように制御することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項７】
前記水洗は蒸留水または脱イオン水を使用して水洗し、フレーム外の水のｐＨ値が８．０以下になるまで前記水洗を行うことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項８】
前記酸洗は酸を加えてｐＨ値を４～５に調整し、３０分間攪拌することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電池用硫酸バリウムの製造方法である。
【請求項９】
請求項１～４のいずれか１項に記載の方法により製造された硫酸バリウムであって、前記硫酸バリウムの粒径が０．８５～０．９５μｍであることを特徴とする硫酸バリウム。
【請求項１０】
請求項１～４のいずれか１項に記載の方法により製造された硫酸バリウムの、鉛酸蓄電池の製造への応用。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、化工材料の製造技術分野に属し、具体的には蓄電池用硫酸バリウムの製造方法及びそれに基づく硫酸バリウムとその応用に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
硫酸バリウムはフィラーとして、塗料、プラスチック、製紙などの業界で広く使用され、また、鉛蓄電池の陰極添加剤としても使用されており、硫酸バリウムの膜を形成することにより、電池溶液の特性を変化させること及び反応速度などのメカニズムへ影響を与えることで、電池性能に重要な影響を与える。蓄電池では、硫酸バリウムは容量を増加させ、サイクル寿命を延ばし、自己放電を抑制し、耐久性を向上させ、電池の出力を高める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の硫酸バリウムの生産プロセスは黒灰芒硝法で行われ、製品粒径が小さく、凝集しやすい。この方法では、硫酸バリウムにより良い光沢と分散性を与えるために、一般的には追加の改質剤や分散剤を必要とする。このようにして生産された硫酸バリウムは主に粉末塗料やプラスチックの製造に適しているが、蓄電池には適さない。なぜなら、硫酸バリウムの製造過程での鉄含有量、塩素イオン、溶解物などの各種指標、及び導入される改質剤や分散剤が鉛蓄電池の性能に影響を与えるからである。したがって、鉛蓄電池に適した硫酸バリウムの製造方法が必要とされている。
【０００４】
そこで、上述の従来技術の欠点を克服するために、本開示は、従来の製造プロセスで製造された硫酸バリウムが鉛蓄電池に使用できないという技術的問題を解決するために、電池用硫酸バリウムの製造方法及びそれに基づく硫酸バリウムとその応用を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本開示は以下の技術的解決策を採用して達成する。
【０００６】
１つの側面では、硫酸イオン溶液にバリウムイオン溶液を撹拌しながら加えて反応させ、熟成させ、沈殿を取り出し、水洗し、酸洗して硫酸バリウムを得る工程を含み、前記硫酸イオン溶液は、硫酸イオン含有量が１．８～２．０ｍｏｌ／Ｌの水溶液を８０℃以上で保温することにより得られ、前記バリウムイオン溶液は、バリウムイオン含有量が０．９～１．０ｍｏｌ／Ｌの水溶液を８０℃以上で保温することにより得られ、前記反応は２０～４０ｒ／ｍｉｎの回転速度で行われる、蓄電池用硫酸バリウムの製造方法が提供される。
【０００７】
好ましくは、前記硫酸イオン溶液は硫酸ナトリウム水溶液又は硫酸溶液であり、前記バリウムイオン溶液は硫化バリウム水溶液、塩化バリウム水溶液、水酸化バリウム水溶液又は硝酸バリウム水溶液である。
【０００８】
好ましくは、前記熟成時間≧６時間である。
【０００９】
好ましく、前記酸洗後、固形分を３００～５００ｇ／Ｌ、ｐＨ値を６～７に調整し、最終製品の水分を０．１５％以下、粉末度を０．０６％以下とする。
【００１０】
好ましくは、前記硫酸イオン溶液と前記バリウムイオン溶液はどちらもインキュベート後、メッシュサイズ３００以上の濾過装置で濾過して得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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