RU2560901C1 - Method of metal fine disperse powder production - Google Patents

Method of metal fine disperse powder production Download PDF

Info

Publication number
RU2560901C1
RU2560901C1 RU2014131216/02A RU2014131216A RU2560901C1 RU 2560901 C1 RU2560901 C1 RU 2560901C1 RU 2014131216/02 A RU2014131216/02 A RU 2014131216/02A RU 2014131216 A RU2014131216 A RU 2014131216A RU 2560901 C1 RU2560901 C1 RU 2560901C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
powder
temperature
carbonate
solution
Prior art date
Application number
RU2014131216/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Семенович Стихин
Владимир Иванович Матренин
Игорь Викторович Щипанов
Галина Владимировна Смолярчук
Владимир Евгеньевич Романюк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП")
Priority to RU2014131216/02A priority Critical patent/RU2560901C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2560901C1 publication Critical patent/RU2560901C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: salt of appropriate metal is precipitated from solution with the help of solution settling agent composed by alkaline metal carbonate with excess concentration of 40-60% of stoichiometrically required amount at 40-60°C and pH of 7.0-9.5.Produced suspension is filtered and sediment flushed as carbonate of appropriate metal. Flushed precipitate is dehydrated and prepared for reduction at increase in temperature from 50°C to 150°C. Then carbonate is reduced at metal reduction temperature for 60-120 minutes with hydrogen at dew point equal to 0°C. Hydrogen is fed counter stream in powder motion direction. Produced powder is passivated in nitrogen medium at oxygen content of 0.05-1.0% for 30-60 minutes at gradual decrease in gas medium temperature to ambient temperature.
EFFECT: uniform size of fine metal powder particles.
2 cl, 8 dwg, 5 tbl, 4 ex

Description

Заявляемое техническое решение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу получения порошков металлов методом химического осаждения и термического восстановления металлсодержащих веществ.The claimed technical solution relates to the field of powder metallurgy, in particular to a method for producing metal powders by chemical deposition and thermal reduction of metal-containing substances.

Одним из химических способов, позволяющих получать мелкодисперсные порошки (от 0,1 до 1 мкм) и регулировать их гранулометрический состав, является метод химического осаждения, основанный на теории массовой кристаллизации из раствора. Процесс осаждения включает две основные стадии: образование кристаллических зародышей и их дальнейший рост. Общим условием формирования мелкодисперсных и высокодисперсных осадков является сочетание высокой скорости образования зародышей с малой скоростью их роста (Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П., «Ультрадисперсные металлические среды», Москва, Атомиздат, 1977 г. ) [1].One of the chemical methods that make it possible to obtain finely dispersed powders (from 0.1 to 1 μm) and to regulate their particle size distribution is the method of chemical deposition based on the theory of mass crystallization from solution. The deposition process includes two main stages: the formation of crystalline nuclei and their further growth. A general condition for the formation of finely dispersed and finely dispersed precipitates is the combination of a high rate of nucleation with a low growth rate (Morokhov I.D., Trusov L.I., Chizhik S.P., "Ultrafine metallic media", Moscow, Atomizdat, 1977 ) [one].

Известен ряд способов получения порошков металла (железа, меди, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена, серебра и металлических сплавов) химическими методами, заключающихся в химическом осаждении, термическом разложении металлсодержащих соединений и описанных в патентах РФ на изобретение №2048977 «Способ получения ультрадисперсного металлсодержащего порошка» (кл. МПК B22F 9/26, дата приоритета 30.08.1993) [2], №2356697 «Способ получения серебряного порошка» (кл. МПК B22F 9/24, С25С 5/02, дата приоритета 17.10.2007) [3]. При получении порошков металлов этими методами проводят осаждение по меньшей мере одного гидрооксида металла раствором щелочи. В качестве исходной соли берут хлориды, нитраты и/или сульфаты металлов. В процессе осаждения гидратированную соль обрабатывают щелочным раствором в 1,5-2-кратном избытке от стехиометрического. Осадок отделяют, промывают и сушат с образованием суспензии, проводят диафильтрацию полученной суспензии с отделением раствора по меньшей мере одного гидрооксида металла, его дегидратацию и восстановление в атмосфере водорода с получением металлического порошка и последующую пассивацию указанного порошка. В большинстве патентов для увеличения полноты осаждения гидрооксидов металлов раствором щелочи и смещения направления протекания окислительно-восстановительного процесса в сторону продуктов реакции необходимо использовать такие параметры, как нагрев реакционной смеси, поддержание избыточного давления или применение катализаторов и специальных редуцирующих агентов (восстановителей).A number of methods are known for producing metal powders (iron, copper, nickel, cobalt, tungsten, molybdenum, silver and metal alloys) by chemical methods consisting in chemical deposition, thermal decomposition of metal-containing compounds and described in RF patents for invention No. 2048977 "Method for producing ultrafine metal-containing powder "(class IPC B22F 9/26, priority date 08/30/1993) [2], No. 2356697" Method for producing silver powder "(class IPC B22F 9/24, C25C 5/02, priority date 10/17/2007) [ 3]. Upon receipt of metal powders by these methods, at least one metal hydroxide is precipitated with an alkali solution. Chlorides, nitrates and / or metal sulfates are taken as the starting salt. During the precipitation process, the hydrated salt is treated with an alkaline solution in a 1.5-2 fold excess of stoichiometric. The precipitate is separated, washed and dried to form a suspension, diafiltration of the resulting suspension is carried out with the separation of the solution of at least one metal hydroxide, its dehydration and reduction in a hydrogen atmosphere to obtain a metal powder and subsequent passivation of the specified powder. In most patents, to increase the completeness of the deposition of metal hydroxides with an alkali solution and to shift the direction of the redox process towards reaction products, it is necessary to use parameters such as heating the reaction mixture, maintaining excess pressure, or using catalysts and special reducing agents (reducing agents).

Недостатками данных способов являются:The disadvantages of these methods are:

- необходимость нагрева реакционной смеси, поддержания избыточного давления и использование специального автоклавного оборудования;- the need for heating the reaction mixture, maintaining excess pressure and the use of special autoclave equipment;

- недостаточная эффективность способа вследствие протекания побочного процесса образования гидроксида металла;- the lack of effectiveness of the method due to the side process of the formation of metal hydroxide;

- многостадийность операции отмывки до нейтральных pH;- multi-stage washing operation to neutral pH;

- повышенные меры контроля процессов на операциях сушки осадков и восстановления их до порошков металлов из-за дисперсности гидрооксидов.- increased measures to control processes in the operations of drying precipitation and restoring them to metal powders due to the dispersion of hydroxides.

Известен ряд способов получения порошков металла химическими методами, заключающихся в химическом взаимодействии растворов солей металла со щелочами (NaOH или КОН) в присутствии редуцирующих агентов (гидразин гидрата, глюкозы, элементарного фосфора, гипофосфита натрия) при жидкофазном восстановлении и осаждении тонкодисперсных нанопорошков металлсодержащих соединений, описанных в патенте РФ на изобретение №2428494 «Наноструктурированный агломерат металлического кобальта и способ его получения» (кл. МПК С22B 23/00, B22F 9/24, В82B 3/00, дата приоритета 28.12.2009) [4]. Перед взаимодействием растворов соли кобальта с гидразин гидратом в раствор вводят стабилизирующий агент. В качестве стабилизирующего агента используют тартрат калия-натрия. Техническим результатом является получение новых наноструктурированных фрактальных агломератов металлического кобальта простым способом, в мягких технологических условиях с получением целевого продукта высокой чистоты (99,9%). В патенте РФ на изобретение №2426805 «Способ получения нанодисперсного порошка меди» (кл. МПК C22B 15/00, B22F 9/24, дата приоритета 21.12.2009) [5] описано получение наноразмерных порошков меди путем смешения, восстановления соли меди раствором глюкозы. Введение гидроксида натрия осуществляют после полного растворения сульфата меди и нагрева раствора до температуры 70°C и поддержания в ходе реакции восстановления значения pH, равного 6-11, предпочтительно 8-9, сначала до образования оксида одновалентной меди, а затем металлической меди. Технический результат - упрощение и снижение себестоимости технологии получения наноразмерных порошков меди за счет сокращения количества технологических операций синтеза.A number of methods for producing metal powders by chemical methods are known, consisting in the chemical interaction of solutions of metal salts with alkalis (NaOH or KOH) in the presence of reducing agents (hydrazine hydrate, glucose, elemental phosphorus, sodium hypophosphite) during liquid-phase reduction and precipitation of finely dispersed nanopowders of metal-containing compounds described in the patent of the Russian Federation for invention No. 2428494 "Nanostructured agglomerate of metallic cobalt and the method for its production" (class IPC C22B 23/00, B22F 9/24, B82B 3/00, priority date and 28.12.2009) [4]. Before the interaction of solutions of cobalt salt with hydrazine hydrate, a stabilizing agent is introduced into the solution. As the stabilizing agent, potassium sodium tartrate is used. The technical result is to obtain new nanostructured fractal agglomerates of metal cobalt in a simple way, under mild technological conditions, to obtain the target product of high purity (99.9%). In the RF patent for the invention No. 2426805 “Method for producing nanodispersed copper powder” (CL IPC C22B 15/00, B22F 9/24, priority date 12/21/2009) [5] describes the preparation of nanosized copper powders by mixing, restoring the copper salt with a glucose solution . The introduction of sodium hydroxide is carried out after the copper sulfate is completely dissolved and the solution is heated to a temperature of 70 ° C and the pH is maintained during the reaction of restoration, equal to 6-11, preferably 8-9, first until the formation of monovalent copper oxide and then metallic copper. EFFECT: simplification and cost reduction of the technology for producing nanosized copper powders by reducing the number of technological synthesis operations.

Недостатком указанных способов получения порошков является их малая производительность.The disadvantage of these methods for producing powders is their low productivity.

Известен ряд способов получения порошков металла химическими методами, заключающихся в химическом взаимодействии растворов солей металла со щелочами в присутствии катализаторов, описанного в патенте РФ на изобретение №2143960 «Способ извлечения никеля из водных растворов в виде металлического порошка» (кл. МПК B22F 9/24, C22B 23/00, дата приоритета 27.10.1998) [6], заключающийся в осаждении никеля (II) дисперсным алюминием с размером частиц 2-250 мкм при pH 12,0-13,0 в присутствии аммиака водного и при мольном соотношении: никель: алюминий: аммиак водный, равном 1:(1-2,5):(15-50) соответственно, промывку и сушку осадка. Способ позволяет получать порошки никеля из отработанных промышленных и водных растворов с широким диапазоном концентраций ионов никеля (II) (моль/л): 10-3-1,0 за 25 - 60 мин. Чистота полученного никеля составляет 98-99%.There are a number of methods for producing metal powders by chemical methods, consisting in the chemical interaction of solutions of metal salts with alkalis in the presence of catalysts described in RF patent for the invention No. 2143960 "Method for the extraction of nickel from aqueous solutions in the form of a metal powder" (class IPC B22F 9/24 , C22B 23/00, priority date 10.27.1998) [6], which consists in the precipitation of nickel (II) by dispersed aluminum with a particle size of 2-250 microns at a pH of 12.0-13.0 in the presence of aqueous ammonia and in a molar ratio: nickel: aluminum: aqueous ammonia, equal to 1: (1- 2.5) :( 15-50), respectively, washing and drying the precipitate. The method allows to obtain nickel powders from spent industrial and aqueous solutions with a wide range of concentrations of nickel (II) ions (mol / l): 10-3-1.0 in 25-60 minutes. The purity of the obtained Nickel is 98-99%.

Аналогичен указанному выше патент РФ на изобретение №2236475 «Способ восстановления никеля путем осаждения» (кл. МПК C22B 23/00, C22B 3/44, дата приоритета 27.10.2000) [7], заключающийся в получении никеля из водного раствора никельсодержащего соединения в виде металлического порошка путем нейтрализации раствора соединением щелочного или щелочноземельного металла и осаждения гидроксида никеля в присутствии катализатора (двухвалентного железа Fe2+, можно также использовать по меньшей мере частично растворенный двухвалентный хром Cr2+). Двухвалентное железо в растворе (в ионной форме) является сильным катализатором процесса восстановления из пульпы, содержащей гидроксид никеля, причем до такой степени сильным, что восстановление протекает быстро при температурах даже менее 100°C и при атмосферном давлении. Для выделения никеля в виде гидроокиси никеля или соли никеля (полученной по щелочной реакции) в раствор сульфата никеля добавляют нейтрализующий реагент, например CaO, Ca(OH)2, NaOH, MgO или другое подходящее соединение щелочного или щелочно-земельного металла, причем в количестве немного меньшем стехиометрического, а именно 70-98% от стехиометрического, предпочтительно же - 95-98%. В качестве катализатора в случае необходимости можно также использовать аммиак.Similar to the above RF patent for invention No. 2236475 “Method for nickel reduction by precipitation” (CL IPC C22B 23/00, C22B 3/44, priority date 10.27.2000) [7], which consists in obtaining nickel from an aqueous solution of a nickel-containing compound in as a metal powder by neutralizing the solution with an alkali or alkaline earth metal compound and precipitating nickel hydroxide in the presence of a catalyst (ferrous iron Fe 2+ , at least partially dissolved divalent chromium Cr 2+ can also be used). Ferrous iron in solution (in ionic form) is a strong catalyst for the recovery process from pulp containing nickel hydroxide, and is so strong that the reduction proceeds quickly at temperatures even below 100 ° C and at atmospheric pressure. To isolate nickel in the form of nickel hydroxide or a nickel salt (obtained by alkaline reaction), a neutralizing reagent, for example, CaO, Ca (OH) 2 , NaOH, MgO or another suitable alkaline or alkaline earth metal compound, is added to the nickel sulfate solution, and in an amount slightly smaller than the stoichiometric, namely 70-98% of the stoichiometric, preferably 95-98%. If necessary, ammonia can also be used as a catalyst.

Недостатком данного способа является:The disadvantage of this method is:

- многостадийность операции отмывки от вводимых редуцирующих агентов, катализаторов;- multi-stage operation of washing from introduced reducing agents, catalysts;

- повышенные меры контроля химического состава порошков металлов на операциях сушки осадков, восстановления.- increased control measures of the chemical composition of metal powders in the operations of drying precipitation, recovery.

При восстановлении металлсодержащих соединений до порошков металлов могут быть использованы в окислительно-восстановительных реакциях как неорганические, так и органические восстановители в газообразной, твердофазной и жидкостной формах.In the reduction of metal-containing compounds to metal powders, both inorganic and organic reducing agents in gaseous, solid-phase and liquid forms can be used in redox reactions.

Известен патент РФ на изобретение №2468892 «Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах» (кл. МПК B22F 9/30, дата приоритета 20.09.2011) [8], заключающийся в смешивании, взаимодействии суспензии оксалатов с предварительно нагретым до 90-95°C церезином и термическом разложении оксалатов при температуре от 280 до 350°C и атмосферном давлении. Изобретение относится к технологии получения ультрадисперсных порошков меди, никеля, кобальта, других металлов и сплавов.Known RF patent for the invention No. 2468892 "Method for producing ultrafine metal powders by thermal decomposition of oxalates in saturated hydrocarbons" (CL IPC B22F 9/30, priority date 09/20/2011) [8], which consists in mixing, the interaction of a suspension of oxalates with preheated to 90-95 ° C with ceresin and thermal decomposition of oxalates at temperatures from 280 to 350 ° C and atmospheric pressure. The invention relates to a technology for producing ultrafine powders of copper, nickel, cobalt, other metals and alloys.

Недостатками данных способов являются:The disadvantages of these methods are:

- осаждение с металлом сопутствующих примесей при обработке углеводородными восстановителями (церезин, глюкозой) и как следствие ухудшение химического состава порошков металлов.- deposition of related impurities with the metal during treatment with hydrocarbon reducing agents (ceresin, glucose) and, as a result, deterioration of the chemical composition of metal powders.

В качестве восстановителей используются и газообразные реагенты (водород).Gaseous reagents (hydrogen) are also used as reducing agents.

Известен патент РФ №2030972 «Способ получения дисперсного металлического порошка» (кл. МПК B22F 9/22, дата приоритета 26.10.1992 г.) [9], заключающийся в первоначальной подготовке водного раствора реагента, в качестве которого используют щелочь, затем в приготовленный раствор порциями вводят соль соответствующего металла, при комнатной температуре в условиях перемешивания проводят обработку с получением гидроксида. Полученный гидроксид металла подвергают фильтрации и промыванию, в процессе которых осуществляют его измельчение. Затем полученный продукт после сушки на воздухе восстанавливают до металла с помощью пропускаемого через него водорода при нагревании до температуры выше порога восстановления гидроксида металла.Known RF patent No. 2030972 "Method for producing dispersed metal powder" (CL IPC B22F 9/22, priority date 10.26.1992) [9], which consists in the initial preparation of an aqueous solution of the reagent, which is used as an alkali, then cooked the solution is injected in portions with a salt of the corresponding metal; at room temperature, under stirring, treatment is carried out to obtain hydroxide. The resulting metal hydroxide is subjected to filtration and washing, during which it is crushed. Then, the resulting product, after drying in air, is reduced to metal using hydrogen passed through it when heated to a temperature above the threshold of reduction of metal hydroxide.

Наиболее близким по технической сущности и поэтому выбранным в качестве прототипа является способ получения мелкодисперсного металлического порошка по патенту РФ на изобретение №2170647 «Способ получения ультрадисперсного металлического порошка» (кл. МПК B22F 9/22, дата приоритета 02.11.2000) [10], включающий химическое осаждение, по меньшей мере, одного гидрооксида металла раствором щелочи с образованием суспензии, фильтрацию полученной суспензии с отделением по меньшей мере одного гидрооксида металла, его дегидратацию, предварительный нагрев по меньшей мере одного гидрооксида металла и его восстановление с получением металлического порошка и последующую пассивацию указанного порошка.The closest in technical essence and therefore selected as a prototype is a method of producing finely dispersed metal powder according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2170647 "Method for producing ultrafine metal powder" (CL IPC B22F 9/22, priority date 02.11.2000) [10], including chemical precipitation of at least one metal hydroxide with an alkali solution to form a suspension, filtering the resulting suspension with the separation of at least one metal hydroxide, its dehydration, preheating at least one metal hydroxide and its restoration to obtain the metal powder and the subsequent passivation of said powder.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- осаждение одновременно с металлом сопутствующих примесей при отсутствии в данном способе операции «Отмывка» и, как следствие, ухудшение химического состава получаемых порошков металлов;- deposition of concomitant impurities simultaneously with the metal in the absence of the “washing” operation in this method and, as a result, deterioration of the chemical composition of the obtained metal powders;

- восстановление гидрооксидов металла при получении мелкодисперсных порошков для предотвращения процесса спекания частиц требует использование осушенного водорода до точки росы, равной или ниже -70°C, а значит, использование в данном способе дополнительного оборудования для осушки газов и дополнительных затрат на его обслуживание;- the recovery of metal hydroxides in the preparation of fine powders to prevent the sintering of particles requires the use of dried hydrogen to a dew point equal to or lower than -70 ° C, which means that the use of additional equipment for drying gases and additional costs for its maintenance in this method;

- последующая пассивация без постепенного снижения температуры обработки увеличивает пирофорность указанного порошка и трудоемкость последующих процессов получения мелкодисперсного порошка требуемого гранулометрического состава.- subsequent passivation without gradually reducing the processing temperature increases the pyrophoricity of the specified powder and the complexity of the subsequent processes for producing finely divided powder of the desired particle size distribution.

Задачей заявляемого технического решения является создание способа, позволяющего получить мелкодисперсный металлический порошок однородный по размеру частиц, узкого фракционного состава и заданной морфологии; обеспечивающего возможность управления дисперсностью на всех стадиях способа изготовления мелкодисперсного металлического порошка.The objective of the proposed technical solution is to create a method that allows you to get fine metal powder uniform in particle size, narrow fractional composition and a given morphology; providing the ability to control dispersion at all stages of the method of manufacturing a finely divided metal powder.

Данная задача в заявляемом способе получения мелкодисперсного металлического порошка решается за счет того, что в известном способе, включающем химическое осаждение соли соответствующего металла осадителем с образованием суспензии, фильтрацию полученной суспензии с отделением осадка соли металла, дегидратацию, сушку осадка соли металла и восстановление его с получением металлического порошка и последующую пассивацию порошка, согласно заявляемому техническому решению, химическое осаждение соли соответствующего металла, например никеля или кобальта, проводят с использованием раствора углекислого щелочного металла, например углекислого натрия, с избыточной концентрацией от 40 до 60% от стехиометрически необходимого количества, при температуре осаждения от 40 до 60°C и значении pH среды от 7,0 до 9,5, с образованием суспензии, причем операция фильтрации суспензии совмещена с операцией отмывки, дегидратация проводится одновременно с подготовкой к восстановлению карбоната соответствующего металла при повышении температуры от 50 до 150°C, который восстанавливается водородом при температуре восстановления соответствующего исходного карбоната металла в течение от 60 до 120 мин, водород подается противотоком по направлению перемещения порошка, с точкой росы, равной 0°C. Процесс пассивации осуществляют в среде азота с содержанием кислорода в пределах 0,05-1,0% в течение от 30 до 60 мин с постепенным снижением температуры газовой атмосферы до температуры окружающей среды.This problem in the present method for producing finely dispersed metal powder is solved due to the fact that in the known method, including chemical precipitation of the salt of the corresponding metal with a precipitant to form a suspension, filtering the resulting suspension to separate the precipitate of the metal salt, dehydration, drying the precipitate of the metal salt and restoring it to obtain metal powder and subsequent passivation of the powder, according to the claimed technical solution, chemical precipitation of a salt of the corresponding metal, for example cell or cobalt, is carried out using a solution of carbon dioxide of an alkali metal, such as sodium carbonate, with an excessive concentration of from 40 to 60% of the stoichiometrically necessary amount, at a deposition temperature of 40 to 60 ° C and a pH of 7.0 to 9.5 , with the formation of a suspension, moreover, the operation of filtering the suspension is combined with the washing operation, dehydration is carried out simultaneously with the preparation for reduction of the carbonate of the corresponding metal with increasing temperature from 50 to 150 ° C, which is restored by hydrogen and a temperature reduction of the corresponding starting metal carbonate for 60 to 120 min, hydrogen is fed countercurrent to the direction of movement of the powder, with a dew point of 0 ° C. The passivation process is carried out in a nitrogen medium with an oxygen content in the range of 0.05-1.0% for 30 to 60 minutes with a gradual decrease in the temperature of the gas atmosphere to ambient temperature.

В заявляемом способе получения мелкодисперсного металлического порошка на первой стадии осуществляют химическое осаждение, например, сернокислого раствора соответствующего металла раствором углекислого натрия. Для приготовления водных растворов углекислого натрия и сернокислого соответствующего металла используют обессоленную воду. При активном перемешивании в воду засыпают углекислый натрий и сернокислый соответствующий металл в виде соли. С целью создания оптимального течения реакции образования карбоната соответствующего металла, растворы углекислого натрия и сернокислого соответствующего металла подают в реактор в виде струй при перемешивании.In the inventive method for producing a finely divided metal powder in the first stage, chemical precipitation is carried out, for example, of a sulfate solution of the corresponding metal with a solution of sodium carbonate. Desalted water is used to prepare aqueous solutions of sodium carbonate and the corresponding metal sulfate. With vigorous stirring, sodium carbonate and the corresponding metal sulfate are poured into the water in the form of a salt. In order to create the optimal reaction flow for the formation of carbonate of the corresponding metal, solutions of sodium carbonate and sulfate of the corresponding metal are fed into the reactor in the form of jets with stirring.

В заявляемом техническом решении оптимальные условия осаждения достигаются сочетанием ряда параметров. Водный раствор углекислого натрия (осадитель) должен отвечать определенной концентрации: ее избыток находится в пределах от 40 до 60% от стехиометрически необходимого количества. Опытным путем было установлено, что избыток углекислого натрия приводит к загрязнению продукта примесями, а недостаток углекислого натрия, от стехиометрически необходимого количества, приводит к неполному осаждению соли и потерям металла в маточном растворе.In the claimed technical solution, the optimal deposition conditions are achieved by a combination of a number of parameters. An aqueous solution of sodium carbonate (precipitant) must meet a certain concentration: its excess is in the range from 40 to 60% of the stoichiometrically necessary amount. It was experimentally established that an excess of sodium carbonate leads to contamination of the product with impurities, and a lack of sodium carbonate, from the stoichiometrically necessary amount, leads to incomplete precipitation of salt and metal loss in the mother liquor.

Температура осаждения должна находится в пределах от 40 до 60°C, так как экспериментальным путем было установлено, что в этих условиях получаются хорошо фильтрующиеся, компактные осадки карбоната соответствующего металла и достигается высокая степень осаждения соответствующего металла из раствора. При температуре менее 40°C образуются более влажные осадки карбоната и снижается степень осаждения. Повышение температуры процесса выше 60°C сопровождается вспениванием раствора по причине начинающего разложения соды, что приводит к снижению скорости осаждения никеля.The deposition temperature should be in the range from 40 to 60 ° C, since it was experimentally established that under these conditions, well-filtered, compact precipitates of the carbonate of the corresponding metal are obtained and a high degree of deposition of the corresponding metal from the solution is achieved. At temperatures less than 40 ° C, more humid carbonate deposits form and the degree of precipitation decreases. An increase in the process temperature above 60 ° C is accompanied by foaming of the solution due to the beginning decomposition of soda, which leads to a decrease in the rate of nickel deposition.

Значение pH среды необходимо поддерживать от 7,0 до 9,5. Снижение величины pH увеличивает потери металла с маточным раствором при фильтрации.The pH of the medium must be maintained from 7.0 to 9.5. A decrease in pH increases the loss of metal with the mother liquor during filtration.

Полученную суспензию фильтруют, а осадок в виде карбоната металла промывают обессоленной водой. Одновременное проведение операций фильтрации и промывки осадка карбоната металла позволяет исключить продолжительное влияние маточного раствора на дисперсность частиц осадка, полностью удалить избыток углекислого натрия и образовавшийся сульфат натрия, также исключить потери металла.The resulting suspension is filtered, and the precipitate in the form of a metal carbonate is washed with demineralized water. Simultaneous filtration and washing of the precipitate of metal carbonate eliminates the long-term effect of the mother liquor on the dispersion of the precipitate particles, completely removes the excess of sodium carbonate and the formed sodium sulfate, and also eliminates the loss of metal.

Дегидратацию промытого осадка осуществляют одновременно с подготовкой к восстановлению, при постепенном повышении температуры с 50 до 150°C, благодаря чему гарантируется полное удаление адсорбционной и химически связанной влаги, остаточная влага составляет от 1 до 5%. Снижение температуры ниже указанной нецелесообразно из-за увеличения доли остаточной влаги в осадке, а повышение температуры приводит к укрупнению частиц осадка при сушке.The dehydration of the washed precipitate is carried out simultaneously with the preparation for recovery, with a gradual increase in temperature from 50 to 150 ° C, which ensures complete removal of adsorption and chemically bound moisture, residual moisture is from 1 to 5%. A decrease in temperature below the indicated is impractical due to an increase in the fraction of residual moisture in the precipitate, and an increase in temperature leads to enlargement of the particles of the precipitate during drying.

Подготовленный таким образом материал подвергают восстановлению соответствующего исходного материала. Продолжительность процесса восстановления находится в пределах от 60 до 120 мин. Газ-восстановитель, в качестве которого используют водород с точкой росы 0°C, подают противотоком по направлению перемещения порошка. Экспериментально было установлено, что если время протекания процесса восстановления было менее 60 мин промытый осадок полностью не восстанавливался, увеличение же времени протекания процесса более 120 мин привело к укрупнению частиц порошка.The material thus prepared is subjected to reduction of the corresponding starting material. The duration of the recovery process ranges from 60 to 120 minutes. The reducing gas, which is used as hydrogen with a dew point of 0 ° C, is supplied countercurrent in the direction of movement of the powder. It was experimentally established that if the duration of the recovery process was less than 60 minutes, the washed precipitate was not completely restored, but an increase in the duration of the process more than 120 minutes led to the enlargement of powder particles.

С целью снижения пирофорности порошков после восстановления их перемещают в среду азота. Это достигается за счет использования азота с содержанием кислорода в пределах 0,05-1,0%. Содержание кислорода ниже указанного предела не обеспечивает покрытие частиц оксидной пленкой, превышение указанного предела увеличивает содержание кислорода в порошке. Процесс пассивации осуществляют в течение 30-60 мин. При меньшем времени пассивации не обеспечивается полнота стабилизации частиц порошка, проведение более длительного процесса пассивации просто нецелесообразно, так как увеличивает расход азота.In order to reduce the pyrophoricity of the powders after reduction, they are transferred to a nitrogen medium. This is achieved through the use of nitrogen with an oxygen content in the range of 0.05-1.0%. The oxygen content below the specified limit does not provide coverage of the particles with an oxide film, exceeding the specified limit increases the oxygen content in the powder. The passivation process is carried out for 30-60 minutes With a shorter passivation time, the stabilization of powder particles is not fully ensured; a longer passivation process is simply not practical, since it increases nitrogen consumption.

Использование заявляемого способа получения мелкодисперсного металлического порошка позволяет получать не только чистые порошки металлов, но и порошки многокомпонентного состава. Способ получения мелкодисперсных порошков многокомпонентного состава на основе железа, никеля, меди, кобальта разных составов принципиально не отличается от вышеописанного производства однокомпонентных порошков. Исходными материалами служат карбонаты, полученные совместным осаждением из растворов солей металлов углекислым натрием с последующим восстановлением.Using the proposed method for producing finely divided metal powder allows to obtain not only pure metal powders, but also powders of a multicomponent composition. The method for producing finely divided powders of a multicomponent composition based on iron, nickel, copper, cobalt of different compositions does not fundamentally differ from the above-described production of single-component powders. The starting materials are carbonates obtained by co-precipitation of sodium carbonate from solutions of metal salts with subsequent reduction.

Целесообразно использование чистых исходных основных и вспомогательных материалов для получения порошков высокой степени чистоты, а именно применение химически чистых солей металлов.It is advisable to use pure starting basic and auxiliary materials to obtain powders of high purity, namely the use of chemically pure metal salts.

Таким образом, основное преимущество предлагаемого способа заключается в том, что благодаря управлению технологическими параметрами методов химического осаждения и термического восстановления металлсодержащих веществ и использованию чистых исходных материалов можно получать однокомпонентные металлические порошки и порошки многокомпонентного состава дисперсностью 0,5-1,0 мкм.Thus, the main advantage of the proposed method is that due to the control of the technological parameters of the methods of chemical deposition and thermal reduction of metal-containing substances and the use of pure starting materials, one-component metal powders and multicomponent powders with a dispersion of 0.5-1.0 μm can be obtained.

Применение в заявляемом способе получения мелкодисперсного металлического порошка оптимальной концентрации углекислого натрия позволило получить значение степени извлечения соответствующего металла из маточного раствора в пределах 99,95-99,99%.The use of the claimed method for producing finely divided metal powder of the optimal concentration of sodium carbonate allowed us to obtain the value of the degree of extraction of the corresponding metal from the mother liquor in the range of 99.95-99.99%.

Предлагаемое техническое решение используется при получении, например, однокомпонентных порошков никеля, кобальта и порошков многокомпонентного состава, например, на основе железа, никеля, кобальта, меди, где концентрация компонентов изменялась в интервале от 1 до 90%.The proposed technical solution is used to obtain, for example, one-component powders of nickel, cobalt and powders of a multicomponent composition, for example, based on iron, nickel, cobalt, copper, where the concentration of components varied in the range from 1 to 90%.

В примерах конкретного применения №1 и 2 показана возможность управления дисперсностью однокомпонентного порошка никеля на стадии химического осаждения. В примере конкретного применения №3 - возможность управления дисперсностью однокомпонентного порошка кобальта на стадии термического восстановления. В примере конкретного применения №4 продемонстрирована возможность управления технологическими параметрами методов химического осаждения, термического восстановления и получения порошка многокомпонентного состава на основе железа, никеля, кобальта.In examples of specific applications No. 1 and 2, the ability to control the dispersion of a single-component nickel powder at the stage of chemical deposition is shown. In the specific application example No. 3, it is possible to control the dispersion of a single-component cobalt powder at the stage of thermal reduction. In the specific application example No. 4, the possibility of controlling the technological parameters of the methods of chemical deposition, thermal reduction and obtaining a powder of a multicomponent composition based on iron, nickel, cobalt is demonstrated.

Примеры конкретного примененияCase Studies

Пример 1Example 1

Согласно заявляемому способу получение однокомпонентного порошка никеля с условным размером частиц по Фишеру, Df=0,95 мкм, осуществляли следующим образом.According to the claimed method, the preparation of a one-component nickel powder with a conditional particle size according to Fisher, D f = 0.95 μm, was carried out as follows.

Химическое осаждение раствора сернокислого никеля проводили с использованием раствора углекислого натрия с избыточной концентрацией 60% от стехиометрически необходимого количества.Chemical precipitation of a solution of nickel sulfate was carried out using a solution of sodium carbonate with an excess concentration of 60% of the stoichiometrically required amount.

Осаждение проводилось при температуре 50-55°C, значение pH среды составляло 8,8.Precipitation was carried out at a temperature of 50-55 ° C; the pH of the medium was 8.8.

Полученная заявляемым способом суспензия была подвергнута фильтрации одновременно с промывкой. Осадок карбоната никеля отделили от маточного раствора и промыли водой. Дегидратацию карбоната никеля осуществили одновременно с подготовкой к восстановлению при постепенном повышении температуры с 50 до 150°C, восстановление проводили при температуре 450-500°C в течение 60 минут водородом, подающимся противотоком по направлению перемещения порошка, с точкой росы, равной 0°C, а пассивацию в среде азота с содержанием кислорода 0,10% в течение 40 минут с постепенным снижением температуры газовой атмосферы до температуры окружающей среды.Obtained by the claimed method, the suspension was subjected to filtration at the same time as washing. The precipitate of Nickel carbonate was separated from the mother liquor and washed with water. The dehydration of nickel carbonate was carried out simultaneously with preparation for reduction with a gradual increase in temperature from 50 to 150 ° C; reduction was carried out at a temperature of 450-500 ° C for 60 minutes with hydrogen flowing countercurrently in the direction of movement of the powder, with a dew point of 0 ° C and passivation in a nitrogen medium with an oxygen content of 0.10% for 40 minutes with a gradual decrease in the temperature of the gas atmosphere to ambient temperature.

Никелевый порошок ПНТ-31, полученный этим методом, имеет характеристики, представленные в таблице 1, морфология частиц показана на фигуре 1, гранулометрический состав - на фигуре 2.Nickel powder PNT-31 obtained by this method has the characteristics presented in table 1, the morphology of the particles is shown in figure 1, the particle size distribution is shown in figure 2.

По данным седиментационного анализа распределение частиц порошка никеля находится в диапазоне от 1 до 49 мкм. Среднее значение величины частиц составляет 8,64 мкм.According to sedimentation analysis, the distribution of particles of nickel powder is in the range from 1 to 49 microns. The average particle size is 8.64 microns.

Figure 00000001
Figure 00000001

Массовая концентрация никеля металла в маточном растворе составляет 0,025 г/л. Степень извлечения никеля данным способом составляет 99,97%.The mass concentration of metal nickel in the mother liquor is 0.025 g / l. The degree of extraction of Nickel in this way is 99.97%.

Пример 2Example 2

Согласно заявляемому способу получения мелкодисперсного металлического порошка получение однокомпонентного порошка никеля с условным размером частиц по Фишеру, Df=0,48 мкм, осуществляли следующим образом.According to the claimed method for producing finely dispersed metal powder, the preparation of a single-component nickel powder with a conditional particle size according to Fischer, D f = 0.48 μm, was carried out as follows.

Химическое осаждение раствора сернокислого никеля проводили с использованием раствора углекислого натрия с избыточной концентрацией 40% от стехиометрически необходимого количества.Chemical precipitation of a solution of Nickel sulfate was carried out using a solution of sodium carbonate with an excessive concentration of 40% of the stoichiometrically required amount.

Осаждение проводилось при температуре 50-55°C, при этом значение pH среды составляло 8,5.Precipitation was carried out at a temperature of 50-55 ° C, while the pH of the medium was 8.5.

Полученная суспензия была подвергнута фильтрации одновременно с промывкой. Осадок карбоната никеля отделили от маточного раствора и промыли водой. Дегидратацию карбоната никеля осуществили одновременно с подготовкой к восстановлению при постепенном повышении температуры с 50 до 150°C, восстановление проводили при температуре 450-500°C, в течение 60 минут водородом, подающимся противотоком по направлению перемещения порошка, с точкой росы, равной 0°C, и пассивацию в течение 40 минут в среде азота с содержанием кислорода 0,10% с постепенным снижением температуры газовой атмосферы до температуры окружающей среды.The resulting suspension was subjected to filtration simultaneously with washing. The precipitate of Nickel carbonate was separated from the mother liquor and washed with water. The dehydration of nickel carbonate was carried out simultaneously with the preparation for reduction with a gradual increase in temperature from 50 to 150 ° C, reduction was carried out at a temperature of 450-500 ° C, for 60 minutes with hydrogen flowing countercurrent in the direction of movement of the powder, with a dew point of 0 ° C, and passivation for 40 minutes in a nitrogen atmosphere with an oxygen content of 0.10% with a gradual decrease in the temperature of the gas atmosphere to ambient temperature.

Никелевый порошок ПНТ-9, полученный этим методом, имеет характеристики, представленные в таблице 2, морфология частиц показана на фигуре 3, гранулометрический состав - на фигуре 4.Nickel powder PNT-9 obtained by this method has the characteristics presented in table 2, the morphology of the particles is shown in figure 3, the particle size distribution is shown in figure 4.

Figure 00000002
Figure 00000002

Массовая концентрация никеля металла в маточном растворе составляет 0,043 г/л. Степень извлечения никеля данным способом составляет 99,95%.The mass concentration of metal nickel in the mother liquor is 0.043 g / l. The degree of extraction of Nickel in this way is 99.95%.

Пример 3Example 3

Согласно заявляемому способу был получен однокомпонентный порошок кобальта с диапазоном изменения условного размера частиц по Фишеру Df=0,82-1,09 мкм.According to the claimed method, a single-component cobalt powder was obtained with a range of variation in the conditional particle size according to Fischer D f = 0.82-1.09 μm.

Химическое осаждение раствора сернокислого кобальта проводили с использованием раствора углекислого натрия с избыточной концентрацией 40% от стехиометрически необходимого количества.Chemical precipitation of a solution of cobalt sulfate was carried out using a solution of sodium carbonate with an excessive concentration of 40% of the stoichiometrically required amount.

Осаждение проводилось при температуре 50-55°C, при этом значение pH среды составляло 8,5.Precipitation was carried out at a temperature of 50-55 ° C, while the pH of the medium was 8.5.

Полученная суспензия была подвергнута фильтрации одновременно с промывкой. Осадок карбоната кобальта отделили от маточного раствора и промыли водой. Дегидратацию карбоната кобальта осуществили одновременно с подготовкой к восстановлению при постепенном повышении температуры с 50 до 150°C, восстановление проводили при температуре 550 и 600°C в течение 120 минут водородом, подающимся противотоком по направлению перемещения порошка, с точкой росы, равной 0°C, пассивацию проводили в течение 50 минут в среде азота с содержанием кислорода 0,10% одновременно с охлаждением при постепенном снижении температуры газовой атмосферы до температуры окружающей среды.The resulting suspension was subjected to filtration simultaneously with washing. The cobalt carbonate precipitate was separated from the mother liquor and washed with water. The dehydration of cobalt carbonate was carried out simultaneously with the preparation for recovery with a gradual increase in temperature from 50 to 150 ° C, the recovery was carried out at a temperature of 550 and 600 ° C for 120 minutes with hydrogen flowing countercurrent in the direction of movement of the powder, with a dew point of 0 ° C , passivation was carried out for 50 minutes in a nitrogen medium with an oxygen content of 0.10% simultaneously with cooling while gradually reducing the temperature of the gas atmosphere to ambient temperature.

Кобальтовый порошок, полученный этим методом, имеет характеристики, представленные в таблице 3, морфология частиц показана на фигуре 5, гранулометрический состав - на фигуре 6.The cobalt powder obtained by this method has the characteristics shown in table 3, the particle morphology is shown in figure 5, the particle size distribution is shown in figure 6.

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 4Example 4

При использовании заявляемого способа был получен порошок многокомпонентного состава на основе железа, никеля, кобальта.When using the proposed method, a multicomponent composition powder was obtained based on iron, nickel, cobalt.

Совместное химическое осаждение растворов сернокислого никеля, железа, кобальта проводили с использованием раствора углекислого натрия с избыточной концентрацией 60% от стехиометрически необходимого количества.Joint chemical precipitation of solutions of nickel sulfate, iron, cobalt was carried out using a solution of sodium carbonate with an excess concentration of 60% of the stoichiometrically necessary amount.

Осаждение проводилось при температуре 50-55°C, значение pH среды составляло 8,2.Precipitation was carried out at a temperature of 50-55 ° C, the pH of the medium was 8.2.

Массовая концентрация соответствующего металла в маточном растворе представлена в таблице 4.The mass concentration of the corresponding metal in the mother liquor is presented in table 4.

Figure 00000004
Figure 00000004

Суммарная степень извлечения компонентов данным способом составляет 99,99%.The total degree of extraction of the components in this way is 99.99%.

Полученная суспензия была подвергнута фильтрации одновременно с промывкой. Осадок смеси карбонатов отделили от маточного раствора и промыли водой. Дегидратацию смеси карбонатов осуществили одновременно с подготовкой к восстановлению при постепенном повышении температуры с 50 до 150°C, восстановление проводили при температуре 400-450°C, в течение 60 минут минут водородом, подающимся противотоком по направлению перемещения порошка, с точкой росы, равной 0°C, и пассивацию в течение 40 минут в среде азота с содержанием кислорода 0,10% с постепенным снижением температуры газовой атмосферы до температуры окружающей среды.The resulting suspension was subjected to filtration simultaneously with washing. The precipitate of the carbonate mixture was separated from the mother liquor and washed with water. The dehydration of the mixture of carbonates was carried out simultaneously with the preparation for reduction with a gradual increase in temperature from 50 to 150 ° C, reduction was carried out at a temperature of 400-450 ° C, for 60 minutes, with hydrogen flowing countercurrent in the direction of movement of the powder, with a dew point of 0 ° C, and passivation for 40 minutes in a nitrogen atmosphere with an oxygen content of 0.10% with a gradual decrease in the temperature of the gas atmosphere to ambient temperature.

Смесь порошка железа (основа) - никеля (20-25%) - кобальта (7-9%), полученная этим методом, имеет элементный состав, представленный в таблице 5, электронно-микроскопический вид частиц порошков ПНТС-1 (морфология частиц) - на фигуре 7 и гранулометрический состав - на фигуре 8.The mixture of iron powder (base) - nickel (20-25%) - cobalt (7-9%) obtained by this method has the elemental composition shown in table 5, the electron microscopic view of the particles of powders PNTS-1 (particle morphology) - in figure 7 and particle size distribution - in figure 8.

Figure 00000005
Figure 00000005

Заявляемый способ получения мелкодисперсного металлического порошка обеспечивает возможность управления дисперсностью металлических порошков на всех стадиях технологического процесса и получения металлических порошков в мелкодисперсном состоянии узкого фракционного состава с заданной морфологией.The inventive method for producing finely dispersed metal powder provides the ability to control the dispersion of metal powders at all stages of the process and to obtain metal powders in a finely dispersed state of a narrow fractional composition with a given morphology.

Кроме того, использование заявляемого способа позволяет достигнуть степени извлечения соответствующего осаждаемого металла из маточного раствора на уровне 99,95-99,99%, что улучшает экологические показатели процесса и снижает требования к очистке промывных вод.In addition, the use of the proposed method allows to achieve the degree of extraction of the corresponding deposited metal from the mother liquor at the level of 99.95-99.99%, which improves the environmental performance of the process and reduces the requirements for cleaning wash water.

Заявляемое техническое решение сочетает получение высококачественных мелкодисперсных металлических порошков с технологической простотой и экономичностью процесса, которые обеспечиваются возможностью полной механизации процесса от загрузки карбоната соответствующего металла до выгрузки конечного продукта.The claimed technical solution combines the production of high-quality finely divided metal powders with technological simplicity and cost-effectiveness of the process, which are ensured by the possibility of complete mechanization of the process from loading the carbonate of the corresponding metal to unloading the final product.

Предлагаемый способ на всех стадиях технологического процесса осуществляется при относительно невысоких температурах, что не требует использования специального термостойкого оборудования.The proposed method at all stages of the process is carried out at relatively low temperatures, which does not require the use of special heat-resistant equipment.

Заявляемый способ обеспечивает возможность получения мелкодисперсных однокомпонентных металлических порошков и порошков многокомпонентного состава, которые могут быть использованы в порошковой металлургии как составляющие металлорежущих и буровых твердых сплавов, в производстве магнитов, аккумуляторов, фильтрующих элементов, электроконтактов, специальных покрытий, красителей, катализаторов, сварочных электродов, композиционных клеев, ферритов, для холодного напыления, в современных системах 3D-моделирования из металла путем сплавления лазером металлических порошков.The inventive method provides the possibility of obtaining finely divided one-component metal powders and powders of multicomponent composition, which can be used in powder metallurgy as components of metal-cutting and drilling hard alloys, in the manufacture of magnets, batteries, filter elements, electrical contacts, special coatings, dyes, catalysts, welding electrodes, composite adhesives, ferrites, for cold spraying, in modern systems of 3D modeling from metal by alloy Lenia laser metal powders.

Источники информацииInformation sources

1. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П., «Ультрадисперсные металлические среды», М., Атомиздат, 1977 г. 1. Morokhov I.D., Trusov L.I., Chizhik S.P., "Ultrafine metallic media", M., Atomizdat, 1977.

2. Патент РФ на изобретение №2048977 «Способ получения ультрадисперсного металлсодержащего порошка».2. RF patent for the invention No. 2048977 "Method for producing ultrafine metal-containing powder."

3. Патент РФ на изобретение №2356697 «Способ получения серебряного порошка».3. RF patent for the invention No. 2356697 "Method for producing silver powder."

4. Патент РФ на изобретение №2428494 «Наноструктурированный агломерат металлического кобальта и способ его получения».4. RF patent for the invention No. 2428494 "Nanostructured agglomerate of metallic cobalt and method for its preparation."

5. Патент РФ на изобретение №2426805 «Способ получения нанодисперсного порошка меди».5. RF patent for the invention No. 2426805 "Method for producing nanosized copper powder."

6. Патент РФ на изобретение №2143960 «Способ извлечения никеля из водных растворов в виде металлического порошка».6. RF patent for the invention No. 2143960 "Method for the extraction of Nickel from aqueous solutions in the form of a metal powder."

7. Патент РФ на изобретение №2236475 «Способ восстановления никеля путем осаждения».7. RF patent for the invention No. 2236475 "Method for the recovery of Nickel by deposition."

8. Патент РФ на изобретение №2468892 «Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах».8. RF patent for the invention No. 2468892 "Method for producing ultrafine metal powders by thermal decomposition of oxalates in saturated hydrocarbons."

9. Патент РФ на изобретение №2030972 «Способ получения дисперсного металлического порошка».9. RF patent for the invention No. 2030972 "Method for producing dispersed metal powder."

10. Патент РФ на изобретение №2170647 «Способ получения ультрадисперсного металлического порошка».10. RF patent for the invention No. 2170647 "Method for producing ultrafine metal powder."

Claims (2)

1. Способ получения мелкодисперсного металлического порошка, включающий химическое осаждение соли соответствующего металла осадителем с образованием суспензии, фильтрацию полученной суспензии с отделением осадка соли металла, его дегидратацию, сушку и восстановление с получением металлического порошка и последующую пассивацию порошка, отличающийся тем, что химическое осаждение соли соответствующего металла проводят с использованием в качестве осадителя раствора углекислого щелочного металла с избыточной концентрацией 40-60% от стехиометрически необходимого количества при температуре от 40 до 60°C и значении pH раствора от 7,0 до 9,5, фильтрацию образовавшейся суспензии совмещают с операцией отмывки с отделением осадка в виде карбоната соответствующего металла, а дегидратацию промытого осадка проводят одновременно с подготовкой к восстановлению карбоната металла при повышении температуры от 50 до 150°C, причем восстановление карбоната металла ведут при температуре восстановления соответствующего карбоната металла в течение от 60 до 120 мин водородом с точкой росы, равной 0°C, подаваемым противотоком по направлению перемещения порошка, а пассивацию осуществляют в среде азота с содержанием кислорода в пределах 0,05-1,0% в течение от 30 до 60 мин с постепенным снижением температуры газовой атмосферы до температуры окружающей среды.1. A method of producing a finely divided metal powder, including chemical precipitation of the salt of the corresponding metal with a precipitant to form a suspension, filtering the resulting suspension to separate the metal salt precipitate, its dehydration, drying and reduction to obtain a metal powder and subsequent passivation of the powder, characterized in that the chemical precipitation of salt the corresponding metal is carried out using a solution of carbon dioxide alkali metal with an excessive concentration of 40-60% of the stoich as a precipitant of the required amount at a temperature from 40 to 60 ° C and a pH value of the solution from 7.0 to 9.5, the filtration of the resulting suspension is combined with the washing operation with the separation of the precipitate in the form of carbonate of the corresponding metal, and the dehydration of the washed precipitate is carried out simultaneously with preparation for recovery metal carbonate with increasing temperature from 50 to 150 ° C, and the reduction of metal carbonate is carried out at a reduction temperature of the corresponding metal carbonate for 60 to 120 minutes with hydrogen with a dew point of 0 ° C, supplied countercurrent in the direction of movement of the powder, and passivation is carried out in a nitrogen medium with an oxygen content in the range of 0.05-1.0% for 30 to 60 minutes with a gradual decrease in the temperature of the gas atmosphere to ambient temperature. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве осадителя используют раствор углекислого натрия. 2. The method according to p. 1, characterized in that as a precipitant use a solution of sodium carbonate.
RU2014131216/02A 2014-07-28 2014-07-28 Method of metal fine disperse powder production RU2560901C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131216/02A RU2560901C1 (en) 2014-07-28 2014-07-28 Method of metal fine disperse powder production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131216/02A RU2560901C1 (en) 2014-07-28 2014-07-28 Method of metal fine disperse powder production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2560901C1 true RU2560901C1 (en) 2015-08-20

Family

ID=53880875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014131216/02A RU2560901C1 (en) 2014-07-28 2014-07-28 Method of metal fine disperse powder production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2560901C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771498C1 (en) * 2021-11-22 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Method for producing nanosized nickel ferrite powder

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1636127A1 (en) * 1988-10-10 1991-03-23 М.М. Кушнир, В.А. Головчан и А.И. Вари вода Method of producing manganese-zinc ferrite powders
RU2158656C2 (en) * 1995-05-26 2000-11-10 Х.К. Штарк Гмбх унд Ко. КГ Metallic cobalt agglomerates, method of manufacture and application thereof
RU2170647C1 (en) * 2000-11-02 2001-07-20 Закрытое акционерное общество "ИНВЕСТ-Технологии" Method of production of ultradispersed metal powder
US6346137B1 (en) * 1995-10-27 2002-02-12 H. C. Starck Gmbh & Co. Kg Ultrafine cobalt metal powder, process for the production thereof and use of the cobalt metal powder and of cobalt carbonate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1636127A1 (en) * 1988-10-10 1991-03-23 М.М. Кушнир, В.А. Головчан и А.И. Вари вода Method of producing manganese-zinc ferrite powders
RU2158656C2 (en) * 1995-05-26 2000-11-10 Х.К. Штарк Гмбх унд Ко. КГ Metallic cobalt agglomerates, method of manufacture and application thereof
US6346137B1 (en) * 1995-10-27 2002-02-12 H. C. Starck Gmbh & Co. Kg Ultrafine cobalt metal powder, process for the production thereof and use of the cobalt metal powder and of cobalt carbonate
RU2170647C1 (en) * 2000-11-02 2001-07-20 Закрытое акционерное общество "ИНВЕСТ-Технологии" Method of production of ultradispersed metal powder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771498C1 (en) * 2021-11-22 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Method for producing nanosized nickel ferrite powder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106413952B (en) The manufacturing method of nickel powder
Tang et al. Spontaneous transformation of stabilizer‐depleted binary semiconductor nanoparticles into selenium and tellurium nanowires
AU2015379030B2 (en) Method for producing nickel powder
JP6099601B2 (en) Method for producing nickel powder
JP2017150063A (en) Production method of nickel powder
JP2017150063A5 (en)
WO2017006795A1 (en) Method for producing cobalt powder
JP2003503300A (en) Method for producing cobalt hydroxide or cobalt mixed hydroxide of high density and large particle size and product produced by this method
JP2015166488A5 (en)
Belousov et al. Formation of nanomaterials based on non-ferrous and noble metals in autoclaves
JP5685395B2 (en) Method for producing iron sulfide
RU2560901C1 (en) Method of metal fine disperse powder production
JP5796696B1 (en) Method for producing nickel powder
CA2978233C (en) Method for producing nickel sulfide and hydrometallurgical method for nickel oxide ore
Fouad et al. Microwave irradiation assisted growth of Cu, Ni, Co metals and/or oxides nanoclusters and their catalytic performance
JP6531913B2 (en) Method of producing nickel powder
RU2170647C1 (en) Method of production of ultradispersed metal powder
JP2012206868A (en) Method for producing readily-soluble molybdenum trioxide, and readily soluble molybdenum trioxide
JP2005194156A (en) Method of manufacturing nickel hydroxide powder
Dunne et al. The chemistry of continuous hydrothermal/solvothermal synthesis of nanomaterials
JP2015166489A (en) Method for producing nickel powder
KR101325961B1 (en) Manufacturing method of cobalt powder using slurry reduction method and cobalt powder manufactured through the same
Kumas et al. Effect of heating on structure and leaching characteristics of a zinc carbonate ore
WO2017038589A1 (en) Process for producing nickel powder
JPS59162206A (en) Manufacture of fine nickel and cobalt powder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190729