[發(fā)明專(zhuān)利]三階段式氧化還原制備金屬鉻粉工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711207471.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109834287A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安建春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安建春
• 主分類(lèi)號(hào): B22F9/22
• 分類(lèi)號(hào): B22F9/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

三階段式氧化還原制備金屬鉻粉工藝，采用金屬鉻板先經(jīng)過(guò)純化處理工藝，及隨后經(jīng)氧化還原工藝，制備高性能金屬鉻粉。這種方法采用具有高純度的金屬鉻板，經(jīng)純化工藝處理后，得到具有高孔隙率、高純度的泡沫金屬鉻；將此泡沫金屬鉻進(jìn)行動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)氧化處理，充分氧化后得到脆性的氧化鉻泡沫；隨后對(duì)此泡沫狀氧化鉻進(jìn)行多級(jí)剪切破碎，采用沉降法分級(jí)后得到具有不同粒度的氧化鉻粉末；采用分解氨對(duì)氧化鉻粉末進(jìn)行分階段還原處理，從而生產(chǎn)出純度高、晶粒細(xì)小、松比小的高質(zhì)量金屬鉻粉。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)任何污染物排放，有利環(huán)保，縮短了工藝流程，降低了成本，確保能生產(chǎn)獲得高性能的金屬鉻粉。本制備方法生產(chǎn)出高性能金屬鉻粉，可廣泛應(yīng)用于粉末冶金制品(硬質(zhì)合金、金剛石工具、鉻鐵合金制品、鉻基產(chǎn)品等)、不銹鋼制品、電池及化工類(lèi)產(chǎn)品等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬鉻粉的制備方法。特別是涉及三階段式氧化還原制備金屬鉻粉工藝。

背景技術(shù)

金屬鉻粉廣泛應(yīng)用于粉末冶金制品(硬質(zhì)合金、金剛石工具、鉻鐵合金制品、鉻基產(chǎn)品等)、不銹鋼制品、電池及化工類(lèi)產(chǎn)品。目前用于制備金屬鉻粉的生產(chǎn)方法主要有氧化還原法、電解法、霧化法、羰基法以及液相還原法等。這些制備方法本身往往存在如下缺點(diǎn)：1.工藝過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，提高了生產(chǎn)成本，不利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)；2.制備過(guò)程中有中間產(chǎn)物排放，或存在有毒物質(zhì)，造成環(huán)境污染；3.所制備出的鉻粉往往存在松比較高，晶粒粗大，以及純度較低等缺點(diǎn)，難以很好的應(yīng)用于上述工業(yè)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述弊端，提供一種通過(guò)氧化-還原工藝生產(chǎn)金屬鉻粉的方法，大幅度改善金屬鉻粉的粉末性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大金屬鉻粉的使用范圍。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是采用電化學(xué)氧化還原工藝制備高性能金屬鉻粉的方法。其加工工藝流程為：金屬鉻原料經(jīng)氧化破碎加工獲得氧化鉻粉末，然后經(jīng)還原加工得到金屬鉻粉。其特征在于：采用具有高純度金屬鉻板為原料，首先經(jīng)電化學(xué)氧化還原工藝加工處理，得到具有高孔隙率、高純度的泡沫金屬鉻；將此泡沫金屬鉻進(jìn)行動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)氧化處理，充分氧化后得到脆性的氧化鉻泡沫；隨后對(duì)此泡沫狀氧化鉻進(jìn)行多級(jí)剪切破碎，采用沉降法分級(jí)處理后得到具有不同粒度的氧化鉻粉末；采用分解氨對(duì)氧化鉻粉末進(jìn)行分階段還原處理，從而得到純度高、晶粒細(xì)小、松比小的高性能金屬鉻粉。

本發(fā)明所采用的金屬鉻板的純度為85％～99％，經(jīng)氧化還原工藝處理后，得到的泡沫金屬鉻的純度可達(dá)99.99％，孔隙率大于90％。采用工業(yè)爐對(duì)此泡沫金屬鉻進(jìn)行連續(xù)氧化處理，氧化溫度為850～1000℃，氧化時(shí)間為10～30min，氧化爐回轉(zhuǎn)速率為20～80rpm。采用多級(jí)剪切破碎機(jī)對(duì)此泡沫狀氧化鉻進(jìn)行破碎，破碎時(shí)間為20～40min，破碎級(jí)數(shù)為1～5級(jí)。采用粉末收集裝置對(duì)氧化鉻粉末進(jìn)行沉降法分級(jí)，得到1～5種不同粒度范圍的氧化鉻粉末。采用臥式連續(xù)還原爐對(duì)此氧化鉻粉末進(jìn)行三階段式還原處理，三階段還原溫度分別為400～500℃，450～600℃，500～650℃，各階段還原時(shí)間為15～30min。

與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.以金屬鉻板為原料，采用純化一松化處理工藝，大幅度提高了金屬鉻粉的純度。本發(fā)明采用松化處理工藝對(duì)純度為85％～99％的金屬鉻板進(jìn)行提純及孔隙化，最終得到純度可達(dá)99.99％地泡沫金屬鉻，在余下的生產(chǎn)工藝路線(xiàn)中不接觸其它任何添加劑，直接從原料上保障了金屬鉻粉的純度要求。

2.以經(jīng)過(guò)松化工藝得到的泡沫金屬鉻作為氧化原料，保證了氧化過(guò)程的充分進(jìn)行，有利于得到粒徑細(xì)小的金屬鉻粉。泡沫金屬鉻的孔隙率大于90％，且?guī)缀跞繛檫B通孔，這樣有利于金屬鉻與氧氣的完全接觸，使得氧化過(guò)程充分進(jìn)行，在大大縮短了氧化時(shí)間的同時(shí)保證了破碎工藝的順利進(jìn)行，有利于在破碎過(guò)程得到大量細(xì)顆粒氧化鉻粉，經(jīng)分級(jí)后在階段還原工藝中可得到大量粒徑細(xì)小的金屬鉻粉。

3.采用工業(yè)爐對(duì)氧化原料進(jìn)行氧化處理，有利于提高生產(chǎn)效率。動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)氧化爐的氧化方式為連續(xù)氧化，避免了傳統(tǒng)的推舟過(guò)程，提高了工藝的自動(dòng)化程度，縮短了工藝流程。