[发明专利]一种制备高纯硼铁超细粉体的方法

说明书

本发明涉及到高性能合金材料技术领域，具体涉及到一种制备高纯硼铁超细粉体的方法。该该方法只需要将各组分粉体干混均匀，然后以一定压力压制，送入高温炉内处理即可得到高纯超细硼铁合金粉体，大大降低了硼铁合金生产对设备的依赖程度，并极大程度地降低了生产过程中的安全隐患。同时，由于反应原料在送入炉内进行生产之前就已经在极大程度上得到混合均匀，所以生产温度也大大降低，原料损耗极大地减少，硼铁合金成分均匀性也极大程度地得到提高。由于所得到的产物也是粒度细小的粉体，也就减少了传统冶炼法生产硼铁合金所需的后续破碎加工这一环节，进一步节省了人力、物力。

技术领域

本发明涉及到高性能合金材料技术领域，具体涉及到一种制备高纯硼铁超细粉体的方法。

背景技术

高性能非晶带材及高性能稀土永磁材料的不断推广应用，对原材料的纯度及品质的稳定性提出了更高的要求。硼铁合金作为在非晶带材或稀土永磁材料中引入硼元素的重要原料之一，其成分可控性及稳定性对于在大规模生产水平获得高性能非晶带材或稀土永磁材料产品并提高成品率起着至关重要的作用。

硼铁合金工业化生产的传统工艺通常是基于如下反应式，采用废铁片或者钢屑作为铁源，采用硼酐、硼酸或硼砂作为硼源，采用焦炭或者木片作为碳源，在矿热电炉里，以冶炼的方式进行生产(曹毅，低铝高纯硼铁的生产方法铁合金1986(03)，韦寿南；施允石，低铝硼铁的生产，铁合金.1986(04)，索淑芬.碳热法生产硼铁的最佳参数，铁合金.1992(05))。

4Fe+2B2O3+3C→4FeB+3CO2

为了让尺寸较大的铁片、木片等原料与硼酐、硼酸之间充分接触并发生反应，通常需要在远超出主要原料硼酐与铁片熔点的温度(高于1800-3000℃)下使硼酐与铁片熔融，并使冶炼所得的硼铁合金熔体具有较低的粘度，从而使炉内不同部位硼铁液态合金成分均匀且易于出炉操作。

这种工艺存在着几个主要问题：(1)由于生产温度高，再加上矿热电炉具有生产环境开放、与大气接触的特点，这就使得硼铁合金生产存在着能量消耗巨大；(2)由于硼酐的密度远低于铁水，在高温下容易浮在铁水表面，且由于硼酐及铁水的粘度都很高，导致硼酐与铁水及焦炭混合困难，这就使得矿热电炉内不同部位硼铁合金熔体成分不均匀；(3)由于硼酐的熔点和沸点都很低(分别大约为450℃和1680℃)，在硼铁实际生产条件下，很容易发生挥发，造成昂贵原材料硼酐的损耗。在进行冶炼的同时，硼酐也可以作为氧源，将焦炭或者木片氧化，生成碳化硼(B₄C)等副产物，造成物料损失，也造成对环境的严重污染；硼酐或者碳化硼也可以固溶或者夹杂进入硼铁合金熔块，导致杂质含量增加、品质下降及后处理加工成本的增加。