CN101837464B - 一种金属镍粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属粉末制备领域，公开了一种金属镍粉及其制备方法。本发明的高纯镍粉采用草酸镍热解还原法制备、步骤如下：先将预处理过的镍板在硝酸中溶解，制成镍盐溶液，再加入草酸溶液得到草酸镍沉淀，将草酸镍沉淀洗涤、烘燥后放入还原炉中，在氢气气氛调控下还原制得高纯镍粉。本发明的高纯镍粉具有颗粒均匀、松装密度高、质量稳定等特点，适合用作电真空材料以及金属陶瓷材料，尤其适合用作制备速正负电子对撞机速调管或雷达闸流管的材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属镍粉及其制备方法，更详细地说涉及一种粒度在+250目——325目之间具有高松比良好流动性的，适合作为电真空材料以及金属陶瓷材料的镍粉及其制备方法。
背景技术
近年来，随着电子工业的发展，市场对阴极材料涂层用高纯镍粉的需求不断上升，尤其是适合正负电子对撞机速调管使用的镍粉，由于各项生产技术要求较高，更成为金属粉末生产厂家关注的重点。
目前，高纯镍粉的制备方法主要为电解法和热解还原法。电解法由于生产出的镍粉纯度较高且粒度整齐，目前已应用于工业生产，但该法也存在生产费用较高且生产出的镍粉颗粒较大的问题。热解还原法设备简单、成本较低、操作容易且可以通过控制工艺参数来控制镍粉颗粒尺寸，因此相比于电解法，热解还原法更适合于工业生产应用。中国专利CN 1600479A和中国专利CN 1765550A均公开了草酸镍热解还原制备镍粉的方法，但这些专利公布的镍粉的各项指标或不全面、或与电子工业对镍粉的要求相比仍有一定差距。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性高质稳的高纯镍粉及其简单易行的制备方法。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
先将预处理过的镍板在硝酸中溶解，过滤去杂质后用草酸溶液沉淀，接着将沉淀洗涤、烘燥，然后在氢气还原气氛下热解，最后将还原产物破碎、过筛制得高纯镍粉。
具体的，本发明包括以下步骤：
1、将镍板溶解于硝酸水溶液中制成硝酸镍水溶液；
2、将硝酸镍水溶液过滤去除杂质后加入草酸水溶液，反应获得草酸镍沉淀；
3、洗涤草酸镍沉淀，将草酸镍沉淀烘干后置于还原炉中，控制温度为420-430℃，在氢气气氛调控下热解还原110-130分钟，而后将获得的热解还原产物用搅拌球磨机破碎，筛选出粒径为-250目-+325目以上的镍粉即为一次还原镍粉；
4、将一次还原镍粉置于还原炉中，控制温度为520-530℃，在氢气气氛调控下热解还原110-130分钟，将获得的热解还原产物用搅拌球磨机破碎，筛选出粒径为-250目-+325目(-250目即通得过250目筛，+325目即通不过325目筛，-250目-+325或-250目+325即指能通过250目筛但不能通过325目筛)的镍粉即制得产品。
较佳的，步骤1中，镍板经表面除杂预处理。所述除杂预处理为将镍板置于稀硝酸、稀硫酸或稀盐酸水溶液中，以清除表面杂质。稀硝酸、稀硫酸或稀盐酸的重量百分比浓度较佳为5-10％。
较佳的，步骤1中，硝酸水溶液的浓度为重量百分比50~70％，制成的硝酸镍水溶液浓度范围为1.35~1.45g/ml。
较佳的，步骤2中，草酸水溶液的浓度为重量百分比30-40％，不断搅拌得到草酸镍沉淀。
步骤3中，草酸镍沉淀可采用离子水洗涤。
较佳的，步骤3中，所述搅拌球磨机的球磨时间为120-180秒，球磨机转速均为750-850转/分。搅拌球磨机优选高能搅拌球磨机，高能搅拌球磨机为转速可调的球磨机，此类球磨机可经市场购获得。
本发明的关键在于对于草酸镍沉淀的还原处理。研究发现，二次还原的方法及还原温度的控制对镍粉的粒度会产生很大影响，草酸镍在还原过程中由于草酸镍的分解会产生大量气体，从而形成极细颗粒粉末，但这时的镍粉颗粒处于成团状态，一经进入还原阶段就会形成假烧结状态，温度越高则粗颗粒粉末的比例也相应增加。因此，控制还原温度成为整个工艺中的关键步骤。本发明中最佳温度控制为一次还原425±5℃，二次还原525±5℃，经二次还原4小时左右，保证了镍粉颗粒的粒度在-250目-+325目之间。
在发明的方法中，破碎这一环节对镍粉的松装密度有很大影响。手工破碎通常不能将假烧结颗粒彻底破碎，致使镍粉的松装密度和流动性达不到要求。本发明以高能搅拌球磨机破碎代替手工破碎，在剪切方向上将假烧结的颗粒彻底破碎，有效提高了镍粉的流动性和松装密度。再通过120-180秒的球磨时间保证粒度和高的松装密度，在本发明的多个实施例中镍粉松装密度都达到2-2.5g/cm3。对于速调管以及雷达闸流管这类精密零件，在软硬度、强度、物理牢固度及光电效应上有着特殊的要求，普通镍粉制备很难达到其要求，镍粉的细微变化就会影响零件的性能，因此镍粉的粒度的控制及松装密度的控制十分关键。
本发明的方法制备的镍粉满足以下技术要求：
Ni+Co≥99.95％(质量百分含量)
粒度-250目+325目≥75％(质量百分含量)
松装密度为2.0～2.5g/cm3
Fe、Mn、Cu≤0.005％(质量百分含量)
Mg、Si、As、Zn、Sn、Pb、S、P、Bi、Cl-、Cd、Sb≤0.002％(质量百分含量)。
本发明的金属镍粉可用作电真空材料以及金属陶瓷材料，尤其适合用作制备速正负电子对撞机速调管或雷达闸流管的材料。采用本发明的镍粉制备的速调管以及雷达闸流管使用寿命长，能满足各项指标要求。
本发明的有益效果是：镍粉纯度高、质量稳定，可达到速调管以及雷达闸流管对镍粉的使用要求；工艺中采用优化的温控和破碎条件，使镍粉颗粒均匀、松装密度高；生产设备简单、操作易行。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
具体实施方式
以下列举具体实例以进一步阐述本发明，应理解，实例并非用于限制本发明的保护范围。
本发明中，取样方法按GB5314-85《粉末冶金用粉末的取样方法》进行。
本发明中，产品化学成分分析按以下方法进行：
铜，铅，锌，钙，磷，硫，锰，镁，铁，硅，砷，铋，锑，锡，镉，碳按GB5247-85《电介镍粉》标准进行。
本发明中，产品粒度测定按以下方法进行：
GB1480-84《金属粉末粒度组成的测定——干筛方法》
GB6524-86《金属粉末粒度分布的测定——光透法》
实施例1：金属镍粉的制备
具体步骤
1、先将0#镍板置于10％的稀硝酸溶液中预处理，清除表面杂质，再在浓度范围为60％的硝酸中溶解，制成浓度范围为1.35~1.45g/ml的硝酸镍盐溶液；
2、将硝酸镍盐溶液过滤，去除杂质后加入浓度范围为35％的草酸溶液，不断搅拌得到草酸镍沉淀；
3、用离子水洗涤草酸镍沉淀，100℃烘干3-4小时后将草酸镍沉淀装入镍舟置于还原炉中，控制温度为400正负5℃度，在氢气气氛调控下将草酸镍还原120分钟，还原时间上下正常浮动在10分钟左右；
4、将热解还原产物用高能搅拌球磨机球磨120-180秒，转速750-850转/分，再过250目筛即制得一次还原高纯镍粉；
5、将一次还原高纯镍粉装入镍舟置于还原炉中，控制温度为500正负5℃度，在氢气气氛调控下还原120分钟，还原时间上下正常浮动在10分钟左右；
6、将热解还原产物用高能搅拌球磨机破碎120-180秒，再过250目筛和325目筛即制得二次还原高纯镍粉；
获得镍粉的检测指标参见表1表2表3。
实施例2：金属镍粉的制备
具体步骤
1、先将镍板置于10％的稀硝酸溶液中预处理，清除表面杂质，再在浓度范围为60％的硝酸中溶解，制成浓度范围为1.35~1.45g/ml的硝酸镍盐溶液；
2、将硝酸镍盐溶液过滤，去除杂质后加入浓度范围为35％的草酸溶液，不断搅拌得到草酸镍沉淀；
3、用离子水洗涤草酸镍沉淀，100℃烘干3-4小时后将草酸镍沉淀装入镍舟置于还原炉中，控制温度为425正负5℃度，在氢气气氛调控下将草酸镍还原120分钟，还原时间上下正常浮动在10分钟左右；
4、将热解还原产物用高能搅拌球磨机破碎120-180秒，再过250目筛即制得一次还原高纯镍粉；
5、将一次还原高纯镍粉装入镍舟置于还原炉中，控制温度为525正负5℃度，在氢气气氛调控下还原120分钟，还原时间上下正常浮动在10分钟左右；
6、将热解还原产物用高能搅拌球磨机破碎120-180秒，再过250目筛和325目筛即制得二次还原高纯镍粉；
获得镍粉的检测指标参见表1表2表3。
实施例3：金属镍粉的制备
具体步骤
1、先将镍板置于10％的稀硝酸溶液中预处理，清除表面杂质，再在浓度范围为60％的硝酸中溶解，制成浓度范围为1.35~1.45g/ml的硝酸镍盐溶液；
2、将硝酸镍盐溶液过滤，去除杂质后加入浓度范围为35％的草酸溶液，不断搅拌得到草酸镍沉淀；
3、用离子水洗涤草酸镍沉淀，100℃烘干3-4小时后将草酸镍沉淀装入镍舟置于还原炉中，控制温度为450正负5℃度，在氢气气氛调控下将草酸镍还原120分钟，还原时间上下正常浮动在10分钟左右；
4、将热解还原产物用高能搅拌球磨机破碎120-180秒，再过250目筛即制得一次还原高纯镍粉；
5、将一次还原高纯镍粉装入镍舟置于还原炉中，控制温度为550正负5℃度，在氢气气氛调控下还原120分钟，还原时间上下正常浮动在10分钟左右；
6、将热解还原产物用高能搅拌球磨机破碎120-180秒，再过250目筛和325目筛即制得二次还原高纯镍粉；
获得镍粉的检测指标参见表1表2表3。
表1 一次还原后的性能测试
从表1可以看出，随着还原温度的增加，镍粉的平均粒径逐渐增大，表明温度控制是影响镍粉初级粒度的关键因素；从表1还可以看出，三个实施例制备的镍粉的粒度组成均以10-20μm为主，表明在420~430℃的温度范围内，镍粉粒度可以得到初级稳定控制，但是此时的镍粉粒度过小，不能满足制备达标速调管以及雷达闸流管的要求，且松装密度也达不到要求。
表2 二次还原后的性能测试
从表2可以看出，随着还原温度的增加，镍粉的平均粒径逐渐增大，且与一次还原相比，平均粒径大了不少，主要分布在250-325目之间，这表明二次还原及温度控制是影响镍粉最终粒度的关键因素；从表2还可以看出，采用实施例2的还原温度条件，制得的镍粉颗粒的粒度在+250目——325目之间的比例最高，达55％以上，成品率最高。表明在520~530℃的温度范围内，镍粉粒度更容易得到最终稳定控制，去掉250目筛上的，剩下部分有效成粉率最高并符合粒度要求。
表3 制得的金属镍粉各项指标检测
从表3可以看出，三个实施例制备的镍粉均具有较高的纯度，且镍粉质量稳定，各项指标均满足或高于技术标准，对产品化学成分的要求。除实施例1中Si的含量略高外，其他指标完全符合闸流管、速调管对镍粉的使用要求。
实施中破碎方法对松装密度的影响很大，对比如下：
表4：(除破碎方法外，其余步骤与实施例2相同)
| 破碎方法 | 松比检测g/cm3 | 结果 |
| 手工破碎 | 1.45 | 偏低 |
| 球磨破碎 | ≥2.1 | 合格 |
实施例4 镍粉用于制备调速管：
将实施例2制备的镍粉加工成调速管阴极，速调管寿命达到6000小时。表5表示用本发明的方法制备的镍粉生产的阴极在402、406、408c管中装管后的测试数据。
表5
从表6可以看出，用本发明的方法制备的镍粉生产的阴极在402、406、408c管中装管后，实测数据符合技术参数的要求，表明用本发明的方法制备的镍粉生产的阴极基本能满足速调管的使用要求。
实施例5 镍粉用于制备雷达闸流管：
将实施例2制备的镍粉加工成雷达4003闸流管及2000/25闸流管，检测闸流管的各项指标均达标。
Claims (4)
1.一种金属镍粉制备方法，包括以下步骤：
1)将镍板溶解于硝酸水溶液中制成硝酸镍水溶液，所述镍板经表面除杂预处理；
2)将硝酸镍水溶液过滤去除杂质后加入草酸水溶液，反应获得草酸镍沉淀；
3)洗涤草酸镍沉淀，将草酸镍沉淀烘干后置于还原炉中，控制温度为420-430℃，在氢气气氛调控下热解还原110-130分钟，而后将获得的热解还原产物用搅拌球磨机破碎，筛选出粒径为-250目以下的镍粉即为一次还原镍粉；
4)将一次还原镍粉置于还原炉中，控制温度为520-530℃，在氢气气氛调控下热解还原110-130分钟，将获得的热解还原产物用搅拌球磨机破碎，筛选出粒径为-250目+325目的镍粉即制得产品。
2.如权利要求1所述金属镍粉制备方法，其特征在于，步骤3)和步骤4)中，所述搅拌球磨机的球磨时间均为120-180秒，球磨机转速均为750-850转/分。
3.如权利要求1所述金属镍粉制备方法，其特征在于，所述镍粉满足以下要求：
Ni+Co≥99.95％(质量百分含量)；
松装密度为2.0～2.5g/cm3
Fe、Mn或Cu各自均不高于0.005％(质量百分比含量)；
Mg、Si、As、Zn、Sn、Pb、S、P、Bi、Cl-、Cd或Sb各自均不高于0.002％(质量百分比含量)。
4.如权利要求1所述金属镍粉制备方法，其特征在于，所述金属镍粉为用于制备正负电子对撞机速调管或雷达闸流管的金属镍粉。
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| CN105728741B (zh) * | 2014-12-09 | 2017-12-15 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 镍粉的制备方法及其制备的镍粉的应用 |
| CN105921762B (zh) * | 2016-06-17 | 2017-11-03 | 陕西理工学院 | 可致密化成形的镍基合金粉末制备方法 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1506182A (zh) * | 2002-12-06 | 2004-06-23 | 深圳市格林美高新技术有限公司 | 一种镍动力电池活性物质中所添加的超细镍粉的制造方法 |
-
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1506182A (zh) * | 2002-12-06 | 2004-06-23 | 深圳市格林美高新技术有限公司 | 一种镍动力电池活性物质中所添加的超细镍粉的制造方法 |
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