[發(fā)明專(zhuān)利]一種熔鹽電解制備鎢鐵合金粉體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210056883.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114293230B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭文
• 主分類(lèi)號(hào): C25C5/04
• 分類(lèi)號(hào): C25C5/04
• 代理公司: 上海市錦天城律師事務(wù)所 31273
• 代理人: 汪妍瑜

本發(fā)明提供了一種熔鹽電解制備鎢鐵合金粉體的方法，所述方法中使用的電解質(zhì)包括支持電解質(zhì)和活性物質(zhì)，所述支持電解質(zhì)由金屬鎢酸鹽、氧化鈣和金屬鹵化物組成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鎢鐵合金粉體的制備方法，具體是一種熔鹽電解法制備鎢鐵合金粉體的方法。

背景技術(shù)

隨著高強(qiáng)合金鋼材料領(lǐng)域的高速發(fā)展，對(duì)鐵合金的需求日益增加。鎢鐵合金是重要的鐵合金之一，在機(jī)械工業(yè)、國(guó)防工業(yè)以及其它高科技領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。研究開(kāi)發(fā)鎢鐵合金也成為鎢金屬研究、開(kāi)發(fā)的重要領(lǐng)域之一。許多研究表明，鎢鐵合金既能大幅度提高合金鋼的強(qiáng)度和硬度，又具有良好穩(wěn)定性，并可作為高性能合金鋼材料的優(yōu)良添加劑，因此，鎢鐵合金在高端合金鋼領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。

當(dāng)前鎢鐵合金添加劑的制備主要采用以下兩種方法：(1)對(duì)摻法，其缺點(diǎn)主要是合金產(chǎn)品偏析嚴(yán)重，雜質(zhì)夾雜集中，燒損率高；且成本高。(2)內(nèi)還原法，主要缺點(diǎn)是鎢精礦、鋁粒和硝酸鈉混合料在高溫鐵水或鋼水還原過(guò)程中，反應(yīng)渣容易參雜如金屬，造成鎢鐵金屬夾雜，產(chǎn)生大量氣孔，設(shè)備復(fù)雜，電耗高、收率低，環(huán)境不友好。

因此，本領(lǐng)域中需要對(duì)流程更加簡(jiǎn)單、成本更低、環(huán)境更加友好的鎢鐵合金制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種熔鹽電解制備鎢鐵合金粉體的方法，所述方法中使用的電解質(zhì)包括支持電解質(zhì)和活性物質(zhì)，所述支持電解質(zhì)由金屬鎢酸鹽、氧化鈣和除金屬碘化物之外的金屬鹵化物組成。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述支持電解質(zhì)中各組分的含量為?35％-88％的金屬鎢酸鹽，1％～12％的氧化鈣和10％～60％的金屬鹵化物；優(yōu)選地?50％-70％的金屬鎢酸鹽，5％～9％的氧化鈣和25％-45％的金屬鹵化物。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述金屬為堿金屬和/或堿土金屬。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述金屬鹵化物為金屬氟化物或金屬氯化物。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述金屬鹵化物為氟化鈉、氯化鈉、氟化鉀或氯化鉀。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述金屬鎢酸鹽為鎢酸鈉或鎢酸鉀。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述支持電解質(zhì)的質(zhì)量占全部電解質(zhì)質(zhì)量的70～90％，優(yōu)選地75～85％。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述活性物質(zhì)為鎢酸亞鐵。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中所述支持電解質(zhì)不含結(jié)晶水并且所述活性物質(zhì)不含吸附水。

在具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法中包括：

a.將所述支持電解質(zhì)和所述活性物質(zhì)分別進(jìn)行去除結(jié)晶水和吸附水的處理，優(yōu)選地將所述支持電解質(zhì)和所述活性物質(zhì)分別在微波加熱至250℃溫度的氬氣中脫水24h；

b.將處理后的所述支持電解質(zhì)和所述活性物質(zhì)充分混合后進(jìn)行超聲電解，優(yōu)選地將處理后的所述支持電解質(zhì)和所述活性物質(zhì)充分混合在溫度?1080-1150℃、槽電壓2.0-2.5V、電流密度1.8-2.5A/cm²的條件下在超生電解槽中電解2.5-3.5h，所述電解槽剛玉為電解槽結(jié)構(gòu)材質(zhì)，氮化硼為產(chǎn)物收集槽；

c.收集陰極沉積產(chǎn)物，經(jīng)沸水清洗、烘干后得到鎢鐵合金。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的鎢鐵合金制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)原料成本低，工藝流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單，沒(méi)有固、液、氣廢棄物的排放，不造成二次污染，能夠有效控制合金成分，制備出高純、低熔點(diǎn)的鎢鐵合金粉體產(chǎn)品。

(2)可顯著提高金屬直收率，使金屬直收率大于99％。。

具體實(shí)施方式