專利名稱：一種制粒鈷粉的生產方法
技術領域：
本發明屬于金屬材料中金屬粉末的制備技術領域，特別涉及一種制粒鈷粉的生產方法。
背景技術：
鈷粉主要應用于切割刀具、鉆頭等硬質合金行業，這些材料要求具有高的硬度和良好的抗磨性能。而超細硬質合金由于具有良好的硬度和抗磨性，近幾年發展異常迅速。用作超細硬質合金的原料碳化鎢粉粒度可細至0. 4 μ m，這就要求鈷粉的粒度也很細(即超細鈷粉)，以確保合金的均勻性。超細鈷粉的粒度通常在Iym以下，在實際應用中存在以下問題第一，由于超細鈷粉的粒度細，表面活性大，在空氣中易迅速氧化，將影響硬質合金中的碳平衡；第二，超細鈷粉的粉塵飛揚大，造成合金生產環境污染和職業健康危害；第三，自動化是硬質合金加工的發展方向，而超細鈷粉由于其顆粒細，流動性差， 對合金實現自動壓制具有重要影響。
發明內容
本發明的目的是提供一種制粒鈷粉的生產方法，由該方法得到的制粒鈷粉在長期放置不易氧化，粉塵飛揚小，流動性好。本發明的具體方案是一種制粒鈷粉的生產方法，包括以下步驟(1)將熔融的制粒劑與有機溶劑混合，得到制粒劑分散液；(2)在隔絕氧氣條件下，將制粒劑分散液與鈷粉混合均勻；(3)對鈷粉揉搓制粒；(4)真空干燥，得到制粒鈷粉；其中，制粒劑的熔融溫度為60 100°C，制粒劑占鈷粉質量的2 4%。步驟O)中所述的隔絕氧氣條件可以通過通入保護氣體或抽真空來實現，保護氣體可以為氦、氖、氬等稀有氣體或者氮氣。此外，還可在步驟中增加過篩操作以除去粒徑較大的鈷粉。所述有機溶劑與熔融狀態制粒劑的體積比為5 1 7 1，制粒劑優選為石蠟或聚乙二醇，合適的有機溶劑是易揮發的有機溶劑，優選為酒精、丙酮或溶劑油，合適的溶劑油包括90號溶劑油等，有機溶劑最優選為酒精。為了使制粒劑與鈷粉充分混合均勻，步驟O)中混合溫度為60 70°C，混合時間為10 20分鐘，鈷粉的充裝比為30 50%，制粒劑混合液以噴霧狀噴灑到鈷粉上，通過翻滾混合均勻。所述充裝比為填充物料占容器容積的比例。為了獲得需要的制粒鈷粉粒徑，步驟(3)中揉搓制粒的時間為5 15分鐘。作為對本發明技術方案的進一步揭示，步驟⑷中真空干燥溫度為120 150°C，合適的干燥時間為60 90分鐘，有機溶劑可進行回收重復利用。在該溫度下，制粒劑可熔融呈熔體，在真空條件下利于形成鈷粉包覆層。本發明生產的制粒鈷粉的抗氧化原理是在鈷粉表面包覆一層制粒劑，一方面使鈷粉相互粘結，形成制粒鈷粉，降低了鈷粉的比表面積，另一方面可形成保護膜，隔離氧氣， 兩方面綜合作用，抗氧化性好。本發明的有益效果是由本發明方法得到的制粒鈷粉在硬質合金加工期間起到大粒子的作用，當和碳化鎢混合燒結時因制粒劑的蒸發而起到細顆粒的作用；抗氧化性好，不易氧化，在冶金中有利于保持硬質合金的碳平衡，提高硬質合金的質量；可長時間儲存，運輸方便；流動性好，有利于硬質合金的自動壓制；粉塵飛揚小，對改善硬質合金生產環境、 提高職業健康具有重要作用。
圖1是制粒鈷粉的生產工藝流程圖。圖2是制粒鈷粉產品放大100倍的SEM圖。圖3是制粒鈷粉產品放大500倍的SEM圖。圖4是制粒鈷粉產品放大1000倍的SEM圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進一步說明。實施例1如圖1所示，首先將5千克石臘加熱至70°C熔融成熔體，加入酒精中，混合均勻制得石蠟分散液，酒精用量為熔融狀態石蠟體積的5倍。接著，在Im3錐型合批機中加入250 千克超細鈷粉，充入氮氣保護，升溫至70 V，將石蠟分散液用噴嘴以噴霧狀噴入該錐型合批機中，同時錐型合批機進行翻滾，翻滾時間為12分鐘，使石臘酒分散液和超細鈷粉充分混合均勻，得到潮濕的混合物。然后冷卻至室溫，將潮濕的混合物置于一個光滑圓盤中進行揉搓制粒，揉搓制粒的時間為8分鐘。制粒后的物料置于真空干燥箱內，在120°C下干燥80分鐘，其中，有機溶劑酒精回收并重復利用。最后，將干燥后物料過200目篩得到制粒鈷粉產
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ΡΠ O將未制粒鈷粉和制粒鈷粉按下列方法進行測試，結果見表1。粉塵濃度稱取一定質量的鈷粉裝于燒杯中，將裝有鈷粉的燒杯置于密閉容器內的一個平臺上，在下方地面上放置一個空燒杯，將鈷粉從平臺上倒入地面的空燒杯中，用時 10分鐘，反復6次。旁邊有一真空粉塵過濾網，稱量過濾網中鈷粉的重量即可算出其粉塵濃度。流動性采用霍爾流量計進行測試。表1實施例1制粒鈷粉的性能
權利要求
1.一種制粒鈷粉的生產方法，其特征在于包括以下步驟(1)將熔融的制粒劑與有機溶劑混合，得到制粒劑分散液；(2)在隔絕氧氣條件下，將制粒劑分散液與鈷粉混合均勻；(3)對鈷粉揉搓制粒；(4)真空干燥，得到制粒鈷粉；其中，制粒劑的熔融溫度為60 100°C，制粒劑占鈷粉質量的2 4%。
2.按權利要求1所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于所述有機溶劑與熔融狀態制粒劑的體積比為5 1 7 1。
3.按權利要求1所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于所述制粒劑為石蠟或聚乙
4.按權利要求1所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于所述有機溶劑為酒精、丙酮或溶劑油。
5.按權利要求1 4任意一項所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于步驟O)中混合溫度為60 70°C，混合時間為10 20分鐘。
6.按權利要求1 4任意一項所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于步驟O)中鈷粉的充裝比為30 50%。
7.按權利要求1 4任意一項所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于步驟O)中制粒劑混合液以噴霧狀噴灑到鈷粉上，通過翻滾混合均勻。
8.按權利要求1 4任意一項所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于步驟(3)中揉搓制粒的時間為5 15分鐘。
9.按權利要求1 4任意一項所述的制粒鈷粉的生產方法，其特征在于步驟中真空干燥溫度為120 150°C。
全文摘要
本發明涉及一種制粒鈷粉的生產方法，步驟如下(1)將熔融的制粒劑與有機溶劑混合，得到制粒劑分散液；(2)在隔絕氧氣條件下，將制粒劑分散液與鈷粉混合均勻；(3)對鈷粉揉搓制粒；(4)真空干燥，得到制粒鈷粉；其中，制粒劑的熔融溫度為60～100℃，制粒劑占鈷粉質量的2～4％。由本發明方法得到的制粒鈷粉在硬質合金加工期間起到大粒子的作用，當和碳化鎢混合燒結時因制粒劑的蒸發而起到細顆粒的作用；抗氧化性好，不易氧化，在冶金中有利于保持硬質合金的碳平衡，提高硬質合金的質量；可長時間儲存，運輸方便；流動性好，有利于硬質合金的自動壓制；粉塵飛揚小，對改善硬質合金生產環境、提高職業健康具有重要作用。
文檔編號B22F9/04GK102240811SQ201110091348
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者陳青林 申請人:南京寒銳鈷業有限公司