[發明專利]一種用再生金屬制備代鈷預合金粉末的方法

有效

• 申請號: 200910043135.5
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101525758A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 鄭日升
• 申請（專利權）人: 湖南伏龍江超硬材料有限公司
• 主分類號: C25C5/02
• 分類號: C25C5/02
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃 洪

技術領域

本發明涉及一種代鈷預合金粉的制備方法，特別是涉及一種用再生金屬制備代鈷預合金粉末的方法。

背景技術

過去10余年來金剛石工具工業越來越多地使用代鈷粉末。最初，對其都抱有懷疑和謹慎的態度，但是現在發現幾乎能到處應用。使用的代鈷粉末通常以鐵、銅為基礎，但通常仍然含有鈷，取決于不同的制粉廠家，含鈷量可能在30％左右。這些粉末的制造采用化學共沉淀工藝，包括從鹽溶液中提出氧化粉末，該鹽溶液的組份與后續生產出來的粉末成分相當。然后在爐中干燥與還原成金屬粉末。該生產工藝生產的粉末每一顆粒成分都與鹽溶液設制的組分相同，最終獲得成分均勻的預合金粉末，而不是不同組分的粉末混合物。這種方法生產的粉末粒度在十微米以下，形狀為似球狀的多空團聚體，具有很好的流動性，壓制性和良好的燒結性能。生產過程控制復雜，成本高，價格貴。

也可以采用霧化法制備預合金粉末，將合金粉末各元素的金屬材料，先經過真空感應爐熔煉，采用高壓霧化介質水或氣體，通過霧化噴嘴將熔融金屬流霧化粉碎，粉碎液滴經冷卻固化形成粉末。通過調節噴嘴幾何尺寸，和霧化條件，可以使粉末形成一定尺寸和形狀主要是球狀的粉末。霧化法生產的預合金粉末，合金化程度高，具有優異的燒結性能，對金剛石把持力強，切割鋒利。并且產能大，生產成本低。但粉末呈球狀顆粒，壓制性能較差。粒度、雜質、含氧量的控制具有一定的隨機性，難以保證質量穩定。

目前的粉碎法和電解法制備預合金粉末，都存在局限性。目前市場上提供的代鈷預合金粉末主要是進口的昂貴的化學共沉淀方法制備的產品，和國內用霧化法生產的質量欠穩定的產品。

針對大多數常見的代鈷粉末目前仍然有其應用的局限性。例如：通常不能很好的焊接，這意味著這些粉末通常僅局限地應用于建筑工程中。飛羽公司最近新研制的代鈷預合金粉末是MasterTec-1和MasterTec-2。兩者都是基于鐵、鎳、鈷的均勻的合金金屬粉末，但僅含少量的鈷，突破了這種應用的局限性。但是它們的生產成本高，銷售價格高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種造價便宜，質量穩定，能夠改善工作環境，防止“三廢”的產生的用再生金屬制備代鈷預合金粉末的方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：包括工藝步驟原料配料、室溫電解、粉碎篩分和檢驗包裝，所述工藝步驟原料配料是以回收的合成金剛石廢棄粉末觸媒等再生金屬為主要原料，補充適量的金屬鈷和鐵，一起加入陽極籃中；在所述工藝步驟室溫電解之后進行漂洗、真空凈化及在400-650℃進行氫還原，然后執行工藝步驟粉碎篩分和檢驗包裝；最終產品中有10％以上的顆粒具有海綿狀形貌。

所述工藝步驟室溫電解中使用的電解液可以被循環使用。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：1、生產成本比化學共沉淀法低50％以上，產品質量穩定。2、粉末形貌含有海綿狀，比表面積大。3、可以應用于激光焊接。4、強度高，耐磨損性能好。5、燒結溫度低且范圍寬。本發明的方法適合于生產代鈷預合金粉末的工礦企業采用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

本發明包括工藝步驟原料配料、室溫電解、粉碎篩分和檢驗包裝，所述工藝步驟原料配料是以回收的合成金剛石廢棄粉末觸媒等再生金屬為主要原料，補充適量的金屬鈷和鐵，一起加入陽極籃中；在所述工藝步驟室溫電解之后進行漂洗、真空凈化及在400-650℃進行氫還原，然后執行工藝步驟粉碎篩分和檢驗包裝；最終產品中有10％以上的顆粒具有海綿狀形貌。

所述工藝步驟室溫電解中使用的電解液可以被循環使用。

采用回收的合成金剛石用過的鐵鎳鈷粉末觸媒金屬做原料，能夠大幅度降低制造成本。

補充部分金屬鈷和鐵，以保證陽極溶解與陰極沉積的基本平衡，輔以電解液的成分調節功能，保證產品質量穩定。

利用電化學共沉積的高度凈化作用及其電解液成分組成自身的調節作用，并且高速循環電解液，有效保證產品質量及其穩定性。

采用室溫電解和真空凈化技術，能夠改善工作環境，防止“三廢”的產生。

采用氫還原技術以確保氧含量穩定。

實施例1：FeNiCo預合金粉末的制備方法：

將1噸回收的Fe₇₀Ni₂₁Co₂O合金中補充45％的鐵和2％的鈷后一起加入陽極籃中，經電解十天出槽，漂洗三次后進行真空凈化及450℃氫還原，破碎篩分，制得1.2噸預合金粉末。化學分析得到的預合金成分為鐵80.15％，鎳14.98％，鈷2.43％，氧0.8％，其它為微量的金屬。