[发明专利]一种超细镍铁合金粉的制备方法

说明书

技术领域

本申请是涉及使用喷雾干燥技术及焙烧还原方法生产超细金属复合粉末的制备技术。

背景技术

镍铁合金从氧化镍矿中使用石灰作溶剂，在还原炉内用焦炭经过烧结还原成生产不锈钢的镍铁合金，其缺点是工艺复杂、效率低下、焦炭等材料价格高、污染环境。随着镍铁用途的增加，对镍铁合金的品质提出了更高的要求，镍铁合金粉与传统镍铁合金相比有很多应用优势，在生产优质不锈钢、特殊合金钢、陶瓷制品、电池催化剂等领域有十分重要的应用，特别是超细镍铁合金粉是制造精密仪器仪表、电子设备元件、汽车发动机制造等不可或缺的原材料。在不锈钢冶炼领域，超细的镍铁粉能够缩短炼钢的冶炼时间，极大的节省电能；在特殊合金钢及陶瓷制品等领域，超细的镍铁粉的优势十分明显，可以显著提高材料的一致性、均匀性及相应的物理化学性能；制造精密的仪器仪表、电子设备元器件及汽车发动机更是离不开超细镍铁粉，超细镍铁粉的品质直接决定了产品的各种物理化学性能。

现有的镍铁粉末的粒度为200µm左右，采用高炉熔渣，再用粒化器粒化，工序复杂，品质差，并且能耗十分高，容易发生安全事故。

发明内容

本发明目的是提供解决以上技术问题。提出一种新的超细镍铁合金粉的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种超细镍铁合金粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：用NiCl₂、FeCl₃分别配置溶液，将配置的溶液混合均匀，将混合溶液通过恒流泵注入到喷雾干燥机的高速喷头中，形成一定浓度的混合溶液雾滴，雾滴随着喷雾干燥机风力的作用下在炉体内部形成旋流，在180℃-250℃气氛中快速干燥，生成混合金属氯化物粉末；

步骤2：将步骤1所制备的产物收集后，加入到还原炉中，通入氢气还原焙烧，将焙烧后所得到的产物收集、过筛即得到超细镍铁合金粉。

所述超细镍铁合金粉中金属元素质量百分含量分别控制在：镍的含量为15%-35%，铁的含量为65%-85%。

所述步骤2中还原炉温度控制在450℃-500℃，焙烧时间6h-10h。

所述超细镍铁合金粉末为类单晶颗粒状，平均粒度为2µm。

步骤2所用筛子筛孔为300-500目。

本发明的有益效果是：工序简单、耗能少，该合金粉为2µm的类单晶颗粒合金粉末，具有良好的流动性、粒度分布均匀、高振实度，比表面积大等突出特点。

附图说明

图1为本发明的装置组成示意图；

本发明图1中标记含义如下：1、进料系统；2、热风系统；3、喷雾干燥段；4、料仓；5、布袋收尘器；6、引风机；

图2为本发明的工艺流程图；

图3为本方法实施例1制备得到的超细镍铁合金粉的SEM图；

图4为本方法实施例2制备得到的超细镍铁合金粉的SEM图；

图5为本方法实施例3制备得到的超细镍铁合金粉的SEM图。

具体实施方式

实施例1

用去离子水配置NiCl₂溶液、FeCl₃溶液，混合，其中混合溶液内NiCl₂为0.25mol/L、FeCl₃为1.52mol/L，搅拌均匀。将混合溶液经进料系统1，用恒流泵控制合适的流量将溶液注入高速喷雾装置中；雾化溶液进入喷雾干燥炉中；热风系统2控制喷雾干燥的温度为180℃；收集初步合成的金属氯化物粉体于料仓4中；控制引风机6的风力大小，布袋收尘器5捕获小颗粒产物。将料仓4、布袋收尘器5收集到的产物加入还原炉中，在炉温450℃温度下，通入氢气，焙烧10h。将焙烧后所得到的产物收集、过筛即得到超细镍铁合金粉。

实施例2

用去离子水配置NiCl₂溶液、FeCl₃溶液，混合，其中混合溶液内NiCl₂为0.34mol/L、FeCl₃为1.43mol/L，搅拌均匀。将混合溶液经进料系统1，用恒流泵控制合适的流量将溶液注入高速喷雾装置中；雾化溶液进入喷雾干燥炉中；热风系统2控制喷雾干燥的温度为200℃；收集初步合成的金属氯化物粉体于料仓4中；控制引风机6的风力大小，布袋收尘器5捕获小颗粒产物。将料仓4、布袋收尘器5收集到的产物加入还原炉中，在炉温470℃温度下，通入氢气，焙烧8h。将焙烧后所得到的产物收集、过筛即得到超细镍铁合金粉。

实施例3

用去离子水配置NiCl₂溶液、FeCl₃溶液，混合，其中混合溶液内NiCl₂为0.51mol/L、FeCl₃为 1.25mol/L，搅拌均匀。将混合溶液经进料系统1，用恒流泵控制合适的流量将溶液注入高速喷雾装置中；雾化溶液进入喷雾干燥炉中；热风系统2控制喷雾干燥的温度为230℃；收集初步合成的金属氯化物粉体于料仓4中；控制引风机6的风力大小，布袋收尘器5捕获小颗粒产物。将料仓4、布袋收尘器5收集到的产物加入还原炉中，在炉温500℃温度下，通入氢气，焙烧6h。将焙烧后所得到的产物收集、过筛即得到超细镍铁合金粉。