[发明专利]一种用再生金属制备代钴预合金粉末的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种代钴预合金粉的制备方法，特别是涉及一种用再生金属制备代钴预合金粉末的方法。

背景技术

过去10余年来金刚石工具工业越来越多地使用代钴粉末。最初，对其都抱有怀疑和谨慎的态度，但是现在发现几乎能到处应用。使用的代钴粉末通常以铁、铜为基础，但通常仍然含有钴，取决于不同的制粉厂家，含钴量可能在30％左右。这些粉末的制造采用化学共沉淀工艺，包括从盐溶液中提出氧化粉末，该盐溶液的组份与后续生产出来的粉末成分相当。然后在炉中干燥与还原成金属粉末。该生产工艺生产的粉末每一颗粒成分都与盐溶液设制的组分相同，最终获得成分均匀的预合金粉末，而不是不同组分的粉末混合物。这种方法生产的粉末粒度在十微米以下，形状为似球状的多空团聚体，具有很好的流动性，压制性和良好的烧结性能。生产过程控制复杂，成本高，价格贵。

也可以采用雾化法制备预合金粉末，将合金粉末各元素的金属材料，先经过真空感应炉熔炼，采用高压雾化介质水或气体，通过雾化喷嘴将熔融金属流雾化粉碎，粉碎液滴经冷却固化形成粉末。通过调节喷嘴几何尺寸，和雾化条件，可以使粉末形成一定尺寸和形状主要是球状的粉末。雾化法生产的预合金粉末，合金化程度高，具有优异的烧结性能，对金刚石把持力强，切割锋利。并且产能大，生产成本低。但粉末呈球状颗粒，压制性能较差。粒度、杂质、含氧量的控制具有一定的随机性，难以保证质量稳定。

目前的粉碎法和电解法制备预合金粉末，都存在局限性。目前市场上提供的代钴预合金粉末主要是进口的昂贵的化学共沉淀方法制备的产品，和国内用雾化法生产的质量欠稳定的产品。

针对大多数常见的代钴粉末目前仍然有其应用的局限性。例如：通常不能很好的焊接，这意味着这些粉末通常仅局限地应用于建筑工程中。飞羽公司最近新研制的代钴预合金粉末是MasterTec-1和MasterTec-2。两者都是基于铁、镍、钴的均匀的合金金属粉末，但仅含少量的钴，突破了这种应用的局限性。但是它们的生产成本高，销售价格高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种造价便宜，质量稳定，能够改善工作环境，防止“三废”的产生的用再生金属制备代钴预合金粉末的方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：包括工艺步骤原料配料、室温电解、粉碎筛分和检验包装，所述工艺步骤原料配料是以回收的合成金刚石废弃粉末触媒等再生金属为主要原料，补充适量的金属钴和铁，一起加入阳极篮中；在所述工艺步骤室温电解之后进行漂洗、真空净化及在400-650℃进行氢还原，然后执行工艺步骤粉碎筛分和检验包装；最终产品中有10％以上的颗粒具有海绵状形貌。

所述工艺步骤室温电解中使用的电解液可以被循环使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、生产成本比化学共沉淀法低50％以上，产品质量稳定。2、粉末形貌含有海绵状，比表面积大。3、可以应用于激光焊接。4、强度高，耐磨损性能好。5、烧结温度低且范围宽。本发明的方法适合于生产代钴预合金粉末的工矿企业采用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

本发明包括工艺步骤原料配料、室温电解、粉碎筛分和检验包装，所述工艺步骤原料配料是以回收的合成金刚石废弃粉末触媒等再生金属为主要原料，补充适量的金属钴和铁，一起加入阳极篮中；在所述工艺步骤室温电解之后进行漂洗、真空净化及在400-650℃进行氢还原，然后执行工艺步骤粉碎筛分和检验包装；最终产品中有10％以上的颗粒具有海绵状形貌。

所述工艺步骤室温电解中使用的电解液可以被循环使用。

采用回收的合成金刚石用过的铁镍钴粉末触媒金属做原料，能够大幅度降低制造成本。

补充部分金属钴和铁，以保证阳极溶解与阴极沉积的基本平衡，辅以电解液的成分调节功能，保证产品质量稳定。

利用电化学共沉积的高度净化作用及其电解液成分组成自身的调节作用，并且高速循环电解液，有效保证产品质量及其稳定性。

采用室温电解和真空净化技术，能够改善工作环境，防止“三废”的产生。

采用氢还原技术以确保氧含量稳定。

实施例1：FeNiCo预合金粉末的制备方法：

将1吨回收的Fe₇₀Ni₂₁Co₂O合金中补充45％的铁和2％的钴后一起加入阳极篮中，经电解十天出槽，漂洗三次后进行真空净化及450℃氢还原，破碎筛分，制得1.2吨预合金粉末。化学分析得到的预合金成分为铁80.15％，镍14.98％，钴2.43％，氧0.8％，其它为微量的金属。