CN101559493B - 生产超细钴粉的方法 - Google Patents

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本发明提出一种生产超细钴粉的方法，包括下列步骤：A)将碳酸钴或草酸钴的粉料置于粉碎腔内，碳酸钴或草酸钴的粉料在高速的气流作用下互相碰撞得到碳酸钴或草酸钴的细粉；B)通过叶轮分级器分级碳酸钴或草酸钴的细粉，使达到粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉通过，未达到粒度要求的细粉继续留存在气流粉碎机内粉碎；C)通过旋风收集器收集达到粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉，得到碳酸钴或草酸钴的超细粉；以及D)在还原炉的还原气氛中还原得到的超细碳酸钴或草酸钴的超细粉。本发明利用气流粉碎机得到碳酸钴或草酸钴的超细粉生产超细钴粉的方法，操作简单，有利于提高生产效率，降低生产成本，符合经济效益。

Description

生产超细钴粉的方法
技术领域
本发明是有关于一种生产金属粉末的方法，且特别是有关于一种生产超细钴粉的方法。
背景技术
超细硬质合金具有优异的性能，是硬质合金发展的重要方向。生产超细合金必须添加超细钴粉。因此，高质量的超细钴粉是生产超细硬质合金的重要原料之一。开发超细钴粉，对制备高、精、尖的硬质合金产品，提高我国硬质合金生产工业水平意义重大。
公开号为CN1817517的中国专利公开了一种通过二次萃取除杂提纯、雾化水解沉积合成钴化合物前驱体，然后在多段温度下进行爆破热还原从含钴的废料中制成粒径在0.1-2μm的钴粉的方法，此方法需要通过复杂的手段得到钴化合物前驱体，不符合经济效益。
公开号为CN101100001的中国专利中提到利用高能球磨机设备，将原料粉末与特有分散剂按一定配比作机械混合、在惰性气体保护下、采用硬质合金磨球粉末、对工业级的原料作长时间研磨：球磨机中的回转机械能传递给原料粉末，而原料粉末在球磨机制的反复重装下，承受冲击、剪切、摩擦和压缩多种力的作用，经历反复的粉碎，挤压、晶体破坏、晶体重构及冷焊合等历程，从而形成超细粒子粉末。然而这种方法需要利用分散剂，操作比较复杂，且对操作的条件要求比较高，另外，本方法需要将球磨罐抽真空，且需要通入氩气保护，这样就相应的增加了生产成本。
另外，传统上有很多通过化学反应得到钴粉的方法，例如，以氢氧化钴为原料，多元醇为还原剂可制得平均粒径为0.88μm的超细钴粉；以1，2-丙二醇和氢氧化钴为原料可制备平均粒径径小于0.7μm的超细钴粉；以自制氢氧化钴为原料，利用高温液相多元醇还原法可制备平均粒径小于0.7μm的超细钴粉。然而通过这些方法得到钴粉的手段都比较复杂，浪费较多的人力，且除了需要钴化合物前驱体外，还需要还原剂等等原料，无形中增加了生产的成本。
综上所述，传统的生产超细钴粉的方法具有原材料获得复杂、对生产条件的要求较高、生产成本较高等缺点
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产超细钴粉的方法，以利于提高生产效率，降低生产成本，符合经济效益，克服传统的生产超细钴粉的方法的缺点。
本发明提出一种生产超细钴粉的方法，，包括下列步骤：
A)将碳酸钴或草酸钴的粉料置于气流粉碎机的粉碎腔内，碳酸钴或草酸钴在高速的气流作用下互相碰撞得到碳酸钴或草酸钴的细粉；
B)利用上述气流粉碎机的叶轮分级器分级碳酸钴或草酸钴的细粉，使达到粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉通过，未达到粒度要求的细粉继续留存在气流粉碎机内粉碎；
C)利用旋风收集器收集达到粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉，得到碳酸钴或草酸钴的超细粉；以及
D)在还原炉的还原气氛中还原得到的超细碳酸钴或草酸钴的超细粉得到超细钴粉。
本发明利用气流粉碎机得到碳酸钴或草酸钴的超细粉生产超细钴粉的方法，操作简单，有利于提高生产效率，且不需要额外的原料以及用于保护的氩气，降低生产成本，符合经济效益。
附图说明
图1所示为一种气流粉碎系统的示意图。
图2所示为根据本发明一实施例的生产超细钴粉的方法的流程图。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
根据粉碎加工技术的深度和粉体物料物理化学性质及应用性能的变化，一般将细粉体和微细粉体分为10-1000μm(细粉)，0.1-10μm(超细粉)和0.001-0.1μm(超微细粉)。
图1所示为一种气流粉碎系统的示意图。如图1所示，气流粉碎机系统1包括气流粉碎机11、旋风收集器12以及控制系统13。气流粉碎机11包括喂料装置111、粉碎腔112、叶轮分级器113。控制系统13电器连接上述气流粉碎的叶轮分级器113。气流粉碎系统是本领域中具有通常知识的人所熟知的技术，在此不再赘述。
气流粉碎机的基本原理是：将压缩机出来的压缩空气引入粉碎腔112，由喂料装置11 1将原料以超声速送至粉碎腔，喷入高速的压缩空气，在粉碎腔内气流中的物料颗粒受到极强的冲击而被粉碎。叶轮分级器113，用以分选高速旋流中的粒子，失去离心力的微粉导入旋风收集器12成为成品，而粗粒在离心力作用下沿旋流的外侧沉降至粉碎腔，使其再次被粉碎。
图2所示为根据本发明一实施例的生产超细钴粉的方法的流程图。请同时参考图1至图2，生产超细钴粉的方法的流程具体如下：
首先，在步骤S101中，将压缩机出来的压缩空气引入粉碎腔112，将碳酸钴或草酸钴的粉料通过喂料装置111置于气流粉碎机11的粉碎腔112内，碳酸钴或草酸钴的粉料在高速的气流作用下互相碰撞得到碳酸钴或草酸钴的细粉。本实施例中，控制气流的压强为0.9*106帕斯卡，然而本发明并不以此为限，操作者可依据实际需求通过控制系统13在0.7*106-1.0*106帕斯卡的范围内进行选择。
接着，步骤S103中，利用气流粉碎机11的叶轮分级器113分级碳酸钴或草酸钴的细粉，使达到特定粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉通过，未达到特定粒度要求的粗粉继续留存在气流粉碎机内粉碎。在本实施例中，控制系统13控制叶轮分级器转速为1500转/分钟，特定粒度要求为0.93微米(μm)，然而本发明并不仅限于此，在其他实施例中，操作者可以通过改变叶轮分级器113的转速来改变粒度要求。
然后，在步骤S105中，利用旋风收集器12收集达到特定粒度要求(如0.93μm)的碳酸钴或草酸钴的细粉，得到碳酸钴或草酸钴的超细粉，即图1中所示的成品。
最后，在步骤S107中，在还原炉的还原气氛中还原得到的碳酸钴或草酸钴的超细粉，得到超细钴粉。
在本实施例中，还原炉包括三个温控区，各温控区的温度分别为480℃、500℃、530℃，在每一温控区分别进行不同的过程。例如，在480℃的温控区中进行分解过程、在500℃的温控区中进行还原过程、在530℃的温控区中进行深度脱氧过程，然而本发明并不仅限于此，还原炉的温度可以设定为450-650℃。在本实施例中，设碳酸钴或草酸钴的超细粉在上述三个温控区中停留的时间均设定为150分钟，这样还原得到的钴粉的粒度为0.89μm，氧含量为0.45％，碳含量为0.041％，完全满足超细硬质合金行业用超细钴粉的要求。
综上所述，本发明利用气流粉碎机中的叶轮分级器分级得到碳酸钴或草酸钴的超细粉的方法，操作简单，生产效率较高。另外本发明的钴化合物前驱体-碳酸钴或草酸钴容易得到，且生产时不需要额外的原料以及用于保护的氩气，降低生产成本，符合经济效益。
本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (1)

1.一种生产超细钴粉的方法，其特征在于，包括下列步骤：
A)将碳酸钴或草酸钴的粉料置于气流粉碎机的粉碎腔内，碳酸钴或草酸钴的粉料在高速的气流作用下互相碰撞得到碳酸钴或草酸钴的细粉，前述气流的压强为0.7×106-1.0×106帕斯卡；
B)利用上述气流粉碎机的叶轮分级器分级碳酸钴或草酸钴的细粉，使达到粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉通过，未达到上述粒度要求的细粉继续留存在上述粉碎腔内粉碎；前述叶轮分级器的转速为800-3000转/分钟，前述粒度要求为小于或等于1微米；
C)利用旋风收集器收集达到粒度要求的碳酸钴或草酸钴的细粉，得到碳酸钴或草酸钴的超细粉；以及
D)在还原炉的还原气氛中还原碳酸钴或草酸钴的粉末，得到超细钴粉；前述还原气氛为氢气，前述还原炉具有多个温控区。
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