CN113134620A - 一种钴粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钴粉的制备方法，包括将碳酸钴进行煅烧，煅烧温度为200℃‑300℃，得到四氧化三钴，所述碳酸钴的松装密度AD为0.8g/cm3‑1.0g/cm3、粒径D50为20μm‑25μm、费氏粒度为2.0μm‑2.6μm。将得到的四氧化三钴在还原炉中进行还原，得到钴粉；将得到的钴粉冷却至10℃‑20℃；冷却后的钴粉在惰性气氛中进行破碎，破碎后的钴粉送至混料机进行混合；再经筛分、真空包装获得成品。本发明制备的钴粉的一次颗粒为纳米级、在制备过程中形成软团聚，在制备硬质合金棒材的湿磨工序中，能够解聚成球形拉米颗粒，与WC充分混合，提高硬质合金棒材的耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于金属粉末的制备领域，具体涉及一种钴粉的制备方法。
背景技术
钴粉在冶金化工领域有着广泛的应用，是生产电池电极、高硬度合金和金刚石工具和催化剂载体等冶金化工产品的重要原材料。
目前国内采取的钴粉制备方法及工艺都是比较复杂和高能耗的，成本比较高，生产过程中钴粉易发生团聚，团聚为硬团聚，硬团聚在使用过程中很难分散得到一次超细颗粒粒径，该钴粉在制备硬质合金棒材过程中，容易形成钴池，从而影响硬质合金的综合性能。目前工艺获得的钴粉颗粒为纳米级，但是容易被氧化，不能完整地体现钴粉优异性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钴粉的制备方法，制备过程中钴粉会形成软团聚体，该单颗软团聚钴粉颗粒粒径在3.0μm-5.0μm，较纳米颗粒钴粉不易被氧化，但在制备硬质合金湿磨过程中软团聚颗粒钴粉会分散形成纳米颗粒球形钴粉，有效与碳化钨之间混合，提高硬质合金综合性能；能够解决钴粉氧化的问题并且获得超细纳米钴粉功能，该制备方法包括以下步骤：
(1)将碳酸钴进行煅烧，煅烧温度为200℃-300℃，得到四氧化三钴，其中，所述碳酸钴的松装密度AD为0.8g/cm3-1.0g/cm3、粒径D50为20μm-25μm、费氏粒度为2.0μm-2.6μm。
(2)将步骤(1)得到的四氧化三钴在还原炉中通入氢气进行还原得到钴粉。
(3)将步骤(2)得到的钴粉冷却至10℃-20℃。
(4)将步骤(3)得到的钴粉在惰性气氛中进行破碎，破碎后的钴粉送至混料机进行混合；再经筛分、真空包装获得成品。该步骤中的筛分并不是按照钴粉的粒度进行区分，主要是为了去除异物。
进一步地，所述步骤(1)中的煅烧时间为6h-8h。
进一步地，所述步骤(2)中的还原工艺条件为：还原温度为200℃-360℃，还原反应时间为2h-4h，所述通入氢气的流量为40-50m3/h。
进一步地，所述步骤(4)中的惰性气氛为CO2气氛。
本发明制备的钴粉一次颗粒为纳米级、制备过程中形成软团聚，软团聚钴粉的粒径为3.0μm-5.0μm，一次颗粒粒径为300nm-500nm。在制备硬质合金棒材的湿磨工序过程中，软团聚钴粉能够解聚成球形纳米颗粒，与WC充分混合，提高硬质合金棒材的耐磨性。
附图说明
图1为本发明的软团聚钴粉的SEM图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。
将松装密度AD为0.8～1.0g/cm3、粒径D50为20μm-25μm、费氏粒度为2.0μm-2.6μm的碳酸钴在辊道窑中进行煅烧，煅烧温度为200℃-300℃，煅烧时间为6h-8h，得到四氧化三钴；将得到的四氧化三钴在管式炉中通入氢气进行还原，还原温度为200℃-360℃，还原反应时间为2h-4h；得到钴粉，将得到的钴粉冷却至10℃-20℃，冷却后的钴粉经正压密相输送至气流磨中进行气破，气破是在CO2气氛中进行，破碎后送至混料机进行混合；再经过筛分、真空包装获得软团聚钴粉成品。单颗软团聚钴粉颗粒粒径在3.0μm-5.0μm，较纳米颗粒钴粉不易被氧化，但在制备硬质合金湿磨过程中软团聚颗粒会分散形成纳米颗粒球形钴粉。
实施例1
将松装密度AD为0.8g/cm3、粒径D50为25μm、费氏粒度为2.6μm的碳酸钴在辊道窑中进行煅烧，煅烧温度为200℃，煅烧时间8h，得到四氧化三钴；将得到的四氧化三钴在管式炉中通入氢气进行还原，还原温度为300℃，还原反应时间为3h；得到钴粉，将得到的钴粉冷却至10℃；冷却后的钴粉经正压密相输送至气流磨中进行气破，气破是在CO2气氛中进行，破碎后送至混料机进行混合；再经筛分、真空包装获得软团聚钴粉成品。单颗软团聚钴粉颗粒粒径在4.8μm，较纳米颗粒钴粉不易被氧化，但在制备硬质合金湿磨过程中软团聚颗粒会分散形成纳米颗粒球形钴粉，得到的软团聚钴粉SEM形貌图如图1所示。
实施例2
将松装密度AD为1.0g/cm3、粒径D50为20μm、费氏粒度为2.0μm的碳酸钴在辊道窑中进行煅烧，煅烧温度为250℃，煅烧时间6h，得到四氧化三钴；将得到的四氧化三钴在管式炉中通入氢气进行还原，还原温度为200℃，还原反应时间为4h；得到钴粉，将得到的钴粉冷却至20℃；冷却后的钴粉经正压密相输送至气流磨中进行气破，气破是在CO2气氛中进行，破碎后送至混料机进行混合；再经过筛分、真空包装获得软团聚钴粉成品，单颗软团聚钴粉颗粒粒径在5.0μm。
实施例3
将松装密度AD为1.0g/cm3、粒径D50为20μm、费氏粒度为2.2μm的碳酸钴在辊道窑中进行煅烧，煅烧温度为220℃，煅烧时间8h，得到四氧化三钴；将得到的四氧化三钴在管式炉中通入氢气进行还原，还原温度为250℃，还原反应时间为2.5h；得到钴粉，将得到的钴粉冷却至15℃；冷却后的钴粉经正压密相输送至气流磨中进行气破，气破是在CO2气氛中进行，破碎后送至混料机进行混合；再经过筛分、真空包装获得软团聚钴粉成品，单颗软团聚钴粉颗粒粒径在3.6μm。
实施例4
将松装密度AD为0.9g/cm3、粒径D50为22μm、费氏粒度为2.5μm的碳酸钴在辊道窑中进行煅烧，煅烧温度为250℃，煅烧时间7h，得到四氧化三钴；将得到的四氧化三钴在管式炉中通入氢气进行还原，还原温度为360℃，还原反应时间为2h；得到钴粉，将得到的钴粉冷却至10℃；冷却后的钴粉经正压密相输送至气流磨中进行气破，气破是在CO2气氛中进行，破碎后送至混料机进行混合；再经过筛分、真空包装获得软团聚钴粉成品，单颗软团聚钴粉颗粒粒径在3.0μm。
所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性。
Claims (4)
1.一种钴粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碳酸钴进行煅烧，煅烧温度为200℃-300℃，得到四氧化三钴；其中，所述碳酸钴的松装密度AD为0.8g/cm3-1.0g/cm3、粒径D50为20μm-25μm、费氏粒度为2.0μm-2.6μm；
(2)将步骤(1)得到的四氧化三钴在还原炉中通入氢气进行还原得到钴粉；
(3)将步骤(2)得到的钴粉冷却至10℃-20℃；
(4)将步骤(3)得到的钴粉在惰性气氛中进行破碎，破碎后进行混合、筛分、真空包装得到成品。
2.根据权利要求1所述的钴粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的还原工艺条件为：还原温度为200℃-360℃，还原时间为2h-4h，通入氢气的流量为40m3/h-50m3/h。
3.根据权利要求1所述的钴粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的煅烧时间为6h-8h。
4.根据权利要求1所述的钴粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的惰性气氛为CO2气氛。
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