RU2035263C1 - Способ получения порошка сплава железо - кобальт - Google Patents
Способ получения порошка сплава железо - кобальт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035263C1 RU2035263C1 RU93038779/02A RU93038779A RU2035263C1 RU 2035263 C1 RU2035263 C1 RU 2035263C1 RU 93038779/02 A RU93038779/02 A RU 93038779/02A RU 93038779 A RU93038779 A RU 93038779A RU 2035263 C1 RU2035263 C1 RU 2035263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- powder
- precipitation
- solution
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Использование: в области порошковой металлургии для получения высокодисперсных порошков железокобальтовых сплавов. Сущность изобретения: отработанный солянокислый травильный раствор смешивают с водным раствором соли кобальта. Смеси нагревают до температур не выше 40°С, и проводят нейтрализацию этой смеси раствора аммиака. Процесс ведут в реакторе с непрерывным перемешиванием при раздельной дозированной подаче смеси растворов солей и раствора щелочи, поддерживая pH постоянным в ходе осаждения. Полученный продукт фильтруют, промывают, сушат на воздухе и затем нагревают в водороде при 350-400°С. Получают порошок с Sуд= 15-30 м2/г и средним объемом частицы (420-565)·103 нм3 . 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения металлического порошкового сплава Fe-Co методом осаждения.
Известен способ [1] получения ферромагнитного порошкового сплава Fe-Co, когда в раствор двухвалентной соли железа добавляют водный раствор щелочи. Получают гидроксид железа, который путем контактирования с кислородсодержащим газом полностью переводят в кристаллы гетита α-FeOOH. В реагирующую смесь вводят ионы двухвалентного кобальта и путем повторения продувки смеси кислородом на поверхности кристаллов гетита осаждают гидроксид трехвалентного кобальта, получаемую смесь нагревают, получая смесь оксидов, которую восстанавливают водородом.
Недостатки способа многостадийность, значительная длительность процесса, а также получение довольно крупного порошка средний объем частицы которого составляет (65-179) 106 нм3 (средняя длина частиц 0,5-0,7 мкм).
Известен способ [2] получения Fe-Co порошка, когда в раствор, содержащий Fe(OH)2 и Со(ОН)2 с рН > 12, полученный при взаимодействии водного раствора щелочи с водорастворимой солью кобальта и водным раствором соли двухвалентного железа, добавляют водорастворимую соль кремниевой кислоты В результате окисления образуются игольчатые частицы гетита, содержащие Со, которые отфильтровывают, промывают в воде, сушат обезвоживают путем нагрева при температуре 350-700оС в невосстановительной среде, получая плотные частицы игольчатого гематита, содержащие кобальт с Sуд в пределах 10-30 м2/г. Затем за счет восстановления путем нагревания этих частиц в восстановительном газе при 350-600оС получают игольчатые магнитные частицы сплава Fe-Co.
Недостатки способа наличие стадий дополнительного окисления, загрязненность продукта примесями, а также низкая дисперсность получаемого порошка, объем средней частицы которого составляет 980x x103нм3 (средняя длина большей оси 0,5 мкм, отношение осей 10:1).
Наиболее близким к заявляемому является способ получения магнитного Fe-Co порошка [3] где к водному раствору щелочи, содержащему водорастворимую соль кремниевой кислоты в количестве ≈ 0,1-1% добавляют водные растворы соли двухвалентного железа и соли кобальта, получая раствор с рН > 12, содержащий мелкие симметричные частицы Fe(OH)2 и Со(ОН)2. Затем раствор окисляют, получая игольчатые частицы гематита, содержащие кобальт. Эти частицы отфильтровывают, промывают водой, сушат, обезвоживают и спекают путем нагрева при Т 350-700оС в атмосфере нагретого водяного пара и невосстановительного газа, получая в результате плотные частицы гематита, содержащие кобальт и имеющие продолговатую форму с объемом средней частицы 772 .103 нм3 (средней длиной большей оси 0,55 мкм, отношение осей 13:1). Эти частицы нагревают и восстанавливают при температуре 350-600оС в восстановительном газе, получая магнитные частицы сплава Fe-Co.
Однако известный способ имеет следующие недостатки. Одновременное смешение всего объема реагентов не позволяет обеспечить постоянство рН в течение осаждения, что приводит к росту первоначально образовавшихся зародышей и обусловливают получение порошкового продукта с крупными частицами, чему способствует также и необходимость дополнительного окисления, обусловленного использованием двухвалентных солей Fe. Известный способ включает стадию обезвоживания получаемого гидроксида, что удлиняет процесс получения металлического продукта, а также приводит к увеличению размера частиц в результате спекания. Кроме того, введение водорастворимой соли кремниевой кислоты приводит к наличию в конечном порошке частиц кремния.
Цель изобретения повышение дисперсности Fe-Co порошка.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения Fe-Co металлического порошка, включающем осаждение гидроксидов Fe и Со в реакторе с непрерывным перемешиванием, обезвоживание получаемого продукта и его восстановление при нагреве, процесс ведут путем раздельной и дозированной подачи раствора щелочи и смеси растворов солей железа и кобальта, предварительно нагретой до температур не выше 40оС, обеспечивая постоянство рН в ходе осаждения. Обезвоживание и восстановление осуществляют одновременно в восстановительном газе. В качестве раствора соли железа используют отработанные травильные растворы, содержащие трехвалентное железо. Процесс восстановления осуществляют при температурах 350-400оС.
Сущность изобретения заключается в том, что повышение дисперсности достигается благодаря: раздельной и дозированной подаче раствора щелочи и смеси растворов солей Fe и Со, позволяющей обеспечить постоянство рН в ходе осаждения, создать, тем самым, условия для увеличения скорости возникновения зародышей гидроксидов и предотвратить рост первоначально образовавшихся, обеспечивая образование мелкодисперсного продукта; нагреву смеси растворов до температур не выше 40оС, в результате чего при добавлении щелочи реакция образования гидроксидов протекает значительно быстрее, равномерно распределенные рентгеноаморфные составляющие Fe-Co продукта быстро осаждаются, препятствуя образованию в растворе крупных однородных конгломератов FeOOH и Со(ОН)3; использованию трехвалентной соли железа, что позволяет исключить стадии окисления получаемого гидроксида Fe.
Указанные действия обеспечивают получение высокодисперсного продукта с повышенной реакционной способностью, позволяют совместить стадии дегидратации и восстановления и проводить процесс металлизации в восстановительной атмосфере, например, водорода, при 350-400оС, получая ультрадисперсный Fe-Co порошок со средним размером частиц 0,08-0,13 мкм, или средним объемом частицы (420-565)x x103 нм3.
П р и м е р. Отработанный солянокислый травильный раствор (концентрация С 10 мас.) смешивают с водным раствором соли кобальта (С 10 мас.), смесь нагревают до температур не выше 40оС и проводят нейтрализацию этой смеси раствором аммиака (С 6 мас.). Процесс ведут в реакторе с непрерывным перемешиванием при раздельной дозированной подаче смеси растворов солей и раствора щелочи, поддерживая рН постоянным в ходе осаждения. Значение рН осаждения для различных опытов можно выбирать в пределах 9,5 ≅ рН ≅ 10,5 в зависимости от того, какой дисперсности порошок Fe-Co необходимо получить (см. табл. ). Полученный продукт фильтруют, промывают, сушат на воздухе и затем нагревают в водороде при 350-400оС. Получают порошок с Sуд 15-30 м2/г и средним объемом частицы (420-565) .103 нм3.
Конкретные режимы процесса и средний объем получаемых частиц Fe-Co порошка для заявляемого способа, а также аналогов и прототипа приведены в таблице.
Несоблюдение постоянства рН ± 0,1 в ходе осаждения Fe-Co порошка в условиях каждого из заявляемых режимов (5-9) приводит к увеличению диапазона разброса частиц по размерам, при одновременном возрастании доли крупных частиц (получаются порошки с средним объемом частиц близких и равных прототипу).
В заявляемых условиях при рН ≥ 11 наблюдается укрупнение порошка до значений прототипа и аналога [2] из-за различной природы анионов используемых солей железа и кобальта.
При рН ≅ 9,5 реакция образования гидроксида кобальта (Со(ОН)2) протекает через промежуточную стадию образования основных солей, например в случае использования сульфата кобальта могут образовываться CoSO4 . 3Co(OH)2 или 2CoSO4 .3Co(OH)2 . 5H2O, загрязняющие осадок гидроокиси и приводящих при дальнейшей обработке к укрупнению порошка.
Нагрев смеси растворов солей выше 40оС нецелесообразен, так как приводит к уменьшению дисперсности образующегося продукта вследствие усиления процессов массопереноса с ростом температуры.
Высокие дисперсность и реакционная способность получаемого порошка позволяют проводить металлизацию Fe-Co гидроксида при 350-400оС, совмещая стадии дегидратации и восстановления. Увеличение температуры восстановления > 400оС приводит к спеканию высокодисперсных частиц и увеличению среднего объема их частицы до 775 .103 нм3.
Предлагаемый способ позволяет увеличить дисперсность получаемого Fe-Co порошка в 1,4-2,8 раза по сравнению с прототипом. Использование отработанных травильных растворов дает возможность исключить ряд стадий процесса и утилизировать токсичные отходы электролизного производства.
Claims (3)
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СПЛАВА ЖЕЛЕЗО КОБАЛЬТ путем осаждения из растворов солей щелочью, включающий осаждение гидроксидов железа и кобальта в реакторе с непрерывным перемешиванием, обезвоживание получаемого продукта и его восстановление при нагреве, отличающийся тем, что процесс осаждения ведут путем дозированной и раздельной подачи раствора щелочи и смеси растворов солей железа и кобальта, предварительно нагретой до температур не выше 40oС, обеспечивая постоянство pH в ходе осаждения, а обезвоживание и восстановление осуществляют одновременно в восстановительном газе.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве раствора соли железа используют отработанные травильные растворы, содержащие трехвалентное железо.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление осуществляют при 350 400oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93038779/02A RU2035263C1 (ru) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Способ получения порошка сплава железо - кобальт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93038779/02A RU2035263C1 (ru) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Способ получения порошка сплава железо - кобальт |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035263C1 true RU2035263C1 (ru) | 1995-05-20 |
RU93038779A RU93038779A (ru) | 1996-01-27 |
Family
ID=20145808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93038779/02A RU2035263C1 (ru) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Способ получения порошка сплава железо - кобальт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035263C1 (ru) |
-
1993
- 1993-07-28 RU RU93038779/02A patent/RU2035263C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Заявка Японии N 58-55203, кл. B 22F 9/20, опуб.1983. * |
2. Заявка Японии N 59-46281, кл. B 22F 9/22, опуб. 1984. * |
3. Заявка Японии N 59-21366, кл. B 22F 9/22, опуб. 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tang et al. | Preparation of manganese ferrite fine particles from aqueous solution | |
US5635154A (en) | Process for producing fine metal oxide particles | |
JPH02167810A (ja) | ε’炭化鉄からなる磁性超微粒子及びその製造法 | |
JP7454425B2 (ja) | コバルトフェライト粒子の製造方法とそれにより製造されたコバルトフェライト粒子 | |
RU2035263C1 (ru) | Способ получения порошка сплава железо - кобальт | |
WO2020217982A1 (ja) | コバルトフェライト粒子の製造方法とそれにより製造されたコバルトフェライト粒子 | |
JP3427854B2 (ja) | 薄片状レピドクロサイト粒子粉末及びその製造法 | |
JPH0623054B2 (ja) | ヘマタイト粒子粉末の製造法 | |
JPH0623053B2 (ja) | 等軸磁性酸化鉄顔料の製造方法 | |
US3692683A (en) | Process for preparing magnetizable material | |
JP2007015871A (ja) | 磁性粉末とその製造方法 | |
JP2727187B2 (ja) | 板状ヘマタイト粒子粉末の製造方法 | |
WO2023176926A1 (ja) | コバルトフェライト粒子の製造方法とそれにより製造されたコバルトフェライト粒子 | |
JPS62176921A (ja) | 板状Baフエライト微粒子粉末の製造法 | |
JP3049698B2 (ja) | 板状酸化鉄微粒子粉末の製造法 | |
JPH0822743B2 (ja) | スピネル型フエライトの製造法 | |
RU2038195C1 (ru) | Способ получения железного порошка из солянокислого травильного раствора | |
JP3638654B2 (ja) | フェライト粉末の製造方法 | |
JPH0635326B2 (ja) | 炭化鉄を含有する粒子の製造法 | |
JPS6227310A (ja) | 微小な金属酸化物粒子の製造方法 | |
JP2023138411A (ja) | コバルトフェライト粒子の製造方法とそれにより製造されたコバルトフェライト粒子 | |
JPH08208235A (ja) | 偏平状マグネタイト微粒子粉末の製造法 | |
JPS61141627A (ja) | 針状α−FeOOH製造方法 | |
JPH05262529A (ja) | 酸化鉄粒子粉末の製造法 | |
JPS63105901A (ja) | 球形を呈した鉄合金を主成分とする磁性粒子粉末及びその製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060729 |