背景及概述^[1]

我國(guó)人口眾多，電池消耗量約占全球總量的三分之一。2010年，我國(guó)僅手機(jī)用鋰離子電池的生產(chǎn)量就達(dá)到200億塊，這些電池中含有大量的鈷、銅、鋁、鐵等有價(jià)金屬，其中鈷含量為17％～23％。若將其隨意丟棄，不僅污染環(huán)境、危害人類(lèi)健康，且造成了資源的巨大浪費(fèi)，因此，開(kāi)展廢舊電池化利用具有非常重要的意義和價(jià)值。硬脂酸鹽類(lèi)熱穩(wěn)定劑主要是硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鎂、硬脂酸鋰、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、雙硬脂酸鋁、硬脂酸鉛、硬脂酸鍶、硬脂酸鈷、硬脂酸鈉、硬脂酸亞錫等。硬脂酸鈷為紫色或紅色粉狀物，鈷含量8.4～9.55%。熔點(diǎn)85～112℃。

應(yīng)用^[2-4]

硬脂酸鈷可作為聚氯乙烯用熱穩(wěn)定劑。其應(yīng)用舉例如下：

1）制備一種三價(jià)鉻黑鋅鈍化液，包括以下步驟：稱取制備鈍化液用原料；將三價(jià)鉻化合物、硬脂酸鈷、硝酸鈷、鹽酸和硝酸加入到攪拌機(jī)中，攪拌混合后溶解得混合液A；將氯化鈉和水玻璃加入到去離子水中，攪拌混合后溶解得混合液B；將混合液A和混合液B與稱取的陰離子表面活性劑共同加入到分散機(jī)中，分散混合均勻即得。本發(fā)明采用三價(jià)鉻化合物為主要原料，完全不含六價(jià)鉻化合物，符合國(guó)家安全環(huán)保的理念，其制備方法簡(jiǎn)單，制備成本低，所得三價(jià)鉻黑鋅鈍化液使用方便，常溫鈍化，鈍化效率高，所得黑色鈍化膜表面光滑，致密性好，結(jié)合力強(qiáng)，膜層的耐磨、耐蝕性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于鍍鋅金屬的表面鈍化，效果持久，值得推廣。

2）制備一種耐腐蝕的親水鋁箔，由鋁箔以及涂覆在鋁箔上的親水涂層組成，所述親水涂層由以下按照重量份的原料制成：改性環(huán)氧樹(shù)脂75-80份、二縮三丙二醇二丙烯酸酯23-27份、季戊四醇三丙烯酸酯18-21份、聚丙二醇二縮水甘油醚1-3份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2-5份、聚乙烯醇縮丁醛7-10份、烷基酚聚氧乙烯醚4-8份、聚乙二醇2-5份、硬脂酸鈷3-6份。本發(fā)明還公開(kāi)了所述耐腐蝕的親水鋁箔的制備方法。本發(fā)明制備的親水鋁箔具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，市場(chǎng)前景廣闊。

3）制備一種聚酚氧樹(shù)脂增強(qiáng)聚乙烯電纜料，其由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯37-52、聚酚氧樹(shù)脂25-35、聚苯胺16-30、石英砂7-14、氯化石油脂5-10、轉(zhuǎn)爐鋼渣9-16、滑石粉12-19、牡蠣殼粉10-15、氫化蓖麻油6-12、煤矸石10-15、低分子量聚丙烯6-8、鋰瓷石5-10、硬脂酸鈷2-3、蓖麻油酸鋅1-2、蓖麻油酸鋇1-2、重鈣粉10-15。本發(fā)明采用聚酚氧樹(shù)脂增強(qiáng)聚乙烯，可以顯著提高其力學(xué)性能，使制得的聚乙烯電纜料強(qiáng)度高、韌性好，添加的聚苯胺、氫化蓖麻油等成分，可以改善聚乙烯電纜料的耐腐蝕性、耐油性和耐熱老化性。

制備^[5-6]

方法1：以廢舊鋰離子電池為原料，用濕法工藝提取鋰離子電池中的鈷制備硬脂酸鈷。研究了溶劑體系、反應(yīng)溫度以及乙醇用量對(duì)硬脂酸鈷性能的影響，得到制備硬脂酸鈷的較好合成工藝條件。

1）氯化鈷的制備：將廢舊手機(jī)鋰電池破碎后，加入濃硫酸，待反應(yīng)完全后過(guò)濾得到濾液，然后用氨水調(diào)節(jié)濾液pH值到4.0左右，使濾液中的Fe3+和Al3+沉淀；再經(jīng)過(guò)濾除去沉淀物，并用硫酸將濾液pH值調(diào)至1.0，采用萃取劑CP150萃取除去Cu2+；然后再調(diào)節(jié)pH至4.0，用萃取劑P204萃取除去溶液中殘留的雜質(zhì)Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+、Mn2+等，并用濃鹽酸反萃，得到的溶液蒸干即得到較為純凈的氯化鈷晶體（≥98％）。

2）硬脂酸鈷的制備：將0.05mol硬脂酸和一定量的溶劑加入三口燒瓶中，加入2.5molＬ的氫氧化鈉20ｍＬ，充分?jǐn)嚢?，并采用水浴加熱進(jìn)行皂化反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，加入2mol/Ｌ的氯化鈷溶液13.13ｍＬ（過(guò)量5％）進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，最后經(jīng)過(guò)濾、洗滌即得到硬脂酸鈷。其工藝流程圖如圖所示。

方法2：一種硬脂酸鈷的制備方法，可作為性能良好的橡膠復(fù)合材料促進(jìn)劑，該方法包括：將硬脂酸1845、二甲苯與氫氧化鈷混合進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，中和反應(yīng)完成后得到的產(chǎn)物即為硬脂酸鈷；具體步驟：將硬脂酸1845、二甲苯攪拌混合后，在攪拌抽真空的狀態(tài)下加入氫氧化鈷；氫氧化鈷加入后，升溫至85～95℃時(shí)，蒸餾排出二甲苯和水；升溫至165～175℃時(shí)，保持60分鐘后進(jìn)行減壓蒸餾，減壓過(guò)程中真空度從?0.01MPa降至?0.08MPa，并在真空度?0.08MPa下保持120分鐘后，完成酸堿中和反應(yīng)得到的產(chǎn)物即為硬脂酸鈷。為使制得的硬脂酸鈷方便包裝與使用，可進(jìn)一步對(duì)反應(yīng)后得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行造粒，如，可采用回轉(zhuǎn)帶式冷凝造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒的冷卻溫度為25～35℃。制得顆粒狀的硬脂酸鈷更易于包裝及在生產(chǎn)橡膠復(fù)合材料中添加。

主要參考資料

[1] 塑料橡膠助劑手冊(cè)

[2] CN201710208684.8一種三價(jià)鉻黑鋅鈍化液的制備方法

[3] CN201710591090.X一種耐腐蝕的親水鋁箔及其制備方法

[4] CN201611100203.3一種聚酚氧樹(shù)脂增強(qiáng)聚乙烯電纜料及其制備方法

[5] 廢舊鋰離子電池制備硬脂酸鈷的研究

[6] CN201210591508.4一種硬脂酸鈷的制備方法