1.本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金粉末處理的領(lǐng)域，具體涉及一種鈷粉濕法制粒的方法。

背景技術(shù)：

2.鈷粉主要應(yīng)用于硬質(zhì)合金行業(yè)，硬質(zhì)合金要求具有高的硬度和良好的抗磨性能。而超細(xì)硬質(zhì)合金由于具有良好的硬度和抗磨性，以確保合金的均勻性。超細(xì)鈷粉的粒度通常在1μm以下，由其粒度細(xì)，表面活性大，在空氣中易迅速氧化，將影響硬質(zhì)合金中的碳平衡；超細(xì)鈷粉的粉塵飛揚(yáng)大，造成合金生產(chǎn)環(huán)境污染和職業(yè)健康危害；超細(xì)鈷粉的流動(dòng)性較差，不易在球磨過(guò)程中分散均勻，容易導(dǎo)致合金鈷池缺陷。

3.專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201110091348.2的發(fā)明創(chuàng)造公開了一種制粒鈷粉的生產(chǎn)方法，該方法將制粒劑熔融并和有機(jī)溶劑混合成懸濁液，但由于溶解度低，懸濁液并不均勻，在與鈷粉混合時(shí)易出現(xiàn)制粒劑分布不均，致使其在后續(xù)工藝中流動(dòng)性不好，難以和其他金屬粉末混合均勻；并且，干燥方式會(huì)增加鈷粉氧化的風(fēng)險(xiǎn)。專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n202010374504.5的發(fā)明創(chuàng)造中公開了一種刀具材料及其制備方法，其濕法造粒步驟為：將55wt％的碳化鎢粉、15wt％的鈷粉、25wt％的碳化物固溶體、5wt％的碳化鈮以及預(yù)設(shè)量的鎢粉加入酒精進(jìn)行濕磨、過(guò)篩沉淀、干燥去酒精、再過(guò)篩、加入成型劑制粒和再過(guò)篩成型，工藝復(fù)雜，且選用的鈷粉粒度較大，不適用于超細(xì)鈷粉的造粒。

4.為了解決上述問(wèn)題，我們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種球形度高、制粒劑分布均勻的鈷粉濕法制粒的方法。

6.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

7.鈷粉濕法制粒方法,包括混合步驟：為了防止先噴灑溶劑后噴灑制粒劑，鈷粉沾濕難以和制粒劑攪拌均勻，本技術(shù)方案先將熔融的制粒劑噴灑到鈷粉上，使鈷粉與制粒劑均勻混合，然后再噴灑溶劑與鈷粉混合均勻，得到混合料。

8.其中，溶劑要求不與鈷粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且沸點(diǎn)較低，在100攝氏度左右,能夠揮發(fā)，張力小，不得使粉末聚團(tuán)，常見(jiàn)溶劑有酒精、汽油、正己烷、水、四氯化碳、苯和丙酮等。制粒劑又名造粒劑、成型劑、成形劑、粘結(jié)劑等，作用是改善顆粒的流動(dòng)性和壓制性能，必須具有適當(dāng)?shù)恼承?，有一定的?rùn)滑作用，常用的成型劑為橡膠、石蠟類和聚乙二醇三類制粒劑。

9.破碎步驟：將所述混合料進(jìn)行破碎處理得到破碎料，混料階段部分鈷粉可能形成結(jié)團(tuán)，破碎可使混合料充分破碎分散，有利于拋丸制粒。破碎的主要機(jī)理是向混合料施加垂直擠壓力和橫向剪切力，使其通過(guò)指定目數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)，達(dá)到破碎作用。

10.拋丸步驟：將所述破碎料進(jìn)行拋丸處理制得丸粒，通過(guò)調(diào)整拋丸轉(zhuǎn)速和拋丸時(shí)間，來(lái)調(diào)節(jié)拋丸的大小和顆粒結(jié)合強(qiáng)度。

11.干燥步驟：將所述丸粒進(jìn)行干燥，得到鈷粉丸粒。

12.其中，本方法適用于超細(xì)鈷粉的濕法制粒，為了防止超細(xì)鈷粉氧化，混合步驟和干燥步驟分別是在隔絕氧氣條件下進(jìn)行的。

13.作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，為了保證鈷粉粘結(jié)成型，控制灰分殘留量，所述制粒劑為石蠟類和聚乙二醇中的其中一種或組合物,制粒劑添加量為鈷粉質(zhì)量的2～5wt％，以便提升鈷粉丸粒的流動(dòng)性和壓制性能。石蠟類制粒劑包括石蠟、微晶蠟、蒙旦蠟、植物蠟、動(dòng)物蠟、合成蠟，根據(jù)分子結(jié)構(gòu)、性能不同，選用特定的種類。

14.作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，為了減少污染，所述溶劑為無(wú)水乙醇、正己烷、汽油中的其中一種或者組合物,所述溶劑的加入量為所述制粒劑質(zhì)量的8～12倍，既能保證鈷粉的潤(rùn)濕，又不容易結(jié)團(tuán)。

15.作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔絕氧氣的方法為抽真空或通入惰性氣體，惰性氣體可選用氮?dú)狻鍤獾取?br />
16.作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述制粒劑、溶劑和鈷粉在混料器內(nèi)混合得到所述混合料，所述混合料在破碎搖擺機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎得到所述粉碎料，再將所述粉碎料送到球型拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸制得所述丸粒，然后將所述丸粒送入到干燥機(jī)干燥得到所述鈷粉丸粒，再將所述鈷粉丸粒進(jìn)行篩分分級(jí)；其中，所述混料器為夾套式混料器，所述混料器內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)攪拌器和至少一個(gè)噴嘴,所述混料器還設(shè)置有用于隔絕氧氣的進(jìn)氣孔和出氣孔。

17.作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述制粒方法為連續(xù)生產(chǎn)方法。優(yōu)選干燥機(jī)為流化床式干燥機(jī)，篩分時(shí)選用分層振動(dòng)篩，適應(yīng)于連續(xù)生產(chǎn)，提高了本制粒方法的機(jī)械化水平。

18.作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，為了防止制粒劑分散不均、局部結(jié)團(tuán)，所述制粒劑和所述溶劑分別呈霧狀噴灑到鈷粉上。

19.本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說(shuō)，本發(fā)明的制粒方法工藝簡(jiǎn)單，制粒劑分布均勻，含量極差≤0.3％。進(jìn)一步說(shuō)，鈷粉制粒的球形度高，流速≤15秒，便于合金混合料球磨時(shí)能夠快速破碎分散。本發(fā)明的鈷粉制粒方法具有工藝簡(jiǎn)單、制粒劑分布均勻、球形度高和便于后續(xù)工序加工的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

20.圖1為本發(fā)明所用裝置的示意圖。

21.圖2是混料機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

22.圖中，1.混料機(jī)，11.水平旋轉(zhuǎn)臂，12.垂直切刀，2.破碎搖擺機(jī)，3.球型拋丸機(jī)，4.流化床式干燥機(jī)，5.分層振動(dòng)篩。

具體實(shí)施方式

23.下面通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

24.如圖1和圖2所示，鈷粉濕法造粒裝置包括沿物料輸送方向依次設(shè)置的混料器1、破碎搖擺機(jī)2、球型拋丸機(jī)3、流化床式干燥機(jī)4和分層振動(dòng)篩5，混料器1的出料口與所述破碎搖擺機(jī)2進(jìn)料口對(duì)應(yīng)安裝，所述破碎搖擺機(jī)2的出料口與所述球型拋丸機(jī)3進(jìn)料口對(duì)應(yīng)，球型拋丸機(jī)3出料口與所述流化床式干燥機(jī)4進(jìn)料口對(duì)應(yīng)安裝，所述干燥機(jī)4的出料口出安裝有分層振動(dòng)篩5。所述混料器1連接有真空機(jī)組，所述流化床式干燥機(jī)4連接有制氮機(jī)組。所述干燥機(jī)4出氣口連接有過(guò)濾器，過(guò)濾后氮?dú)庠俜祷氐搅骰彩礁稍餀C(jī)4。

25.混料器1為夾套式混料器，所述混料器1內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)攪拌器和兩個(gè)噴嘴，兩個(gè)攪拌器包含水平旋轉(zhuǎn)臂11和垂直切刀12，利于混合均勻，兩個(gè)噴嘴分別用于噴射溶劑和制粒劑。

26.打開真空機(jī)組，取3kg鈷粉加入混料器1內(nèi)，開啟混料器1的設(shè)備攪拌；稱取熔點(diǎn)為42～70℃石蠟70g(占鈷粉質(zhì)量的2.3％)，加熱熔融，通過(guò)噴嘴霧狀噴入混料器內(nèi)，邊加入邊攪拌；石蠟加完后，保持?jǐn)嚢?，通過(guò)另一噴嘴緩慢噴入600g酒精，噴完后繼續(xù)攪拌5分鐘，使其充分均勻，制得具有一定濕度的混合料。其中，使用的混料器1的攪拌器水平旋轉(zhuǎn)臂11頻率為10hz，垂直切割刀12頻率為30hz。

27.將混合料倒入搖擺破碎機(jī)2，設(shè)定搖擺頻率1.5hz，使用16目破碎篩網(wǎng)，使全部混合料通過(guò)破碎篩網(wǎng)制得破碎料。

28.將破碎料加入球型拋丸機(jī)3中，拋丸圓盤轉(zhuǎn)速設(shè)定9hz，拋丸時(shí)間65秒，制得鈷粉丸粒。

29.將制得的鈷粉丸粒通過(guò)流化床式干燥機(jī)4，流化床式干燥機(jī)4采用氮?dú)饬骰?，然后?jīng)過(guò)篩分機(jī)5篩分，過(guò)20目和50目篩，得到：合格產(chǎn)品2477g，即一次成品率80.7％，得到粗、細(xì)顆粒共計(jì)562g，粗、細(xì)顆?？梢苑祷氐綋u擺制粒機(jī)參與后續(xù)制粒，實(shí)際原料利用率可以達(dá)到99％。

30.成品隨機(jī)取樣，用dsc?tg同步熱分析儀測(cè)量含蠟量，根據(jù)gb/t1482?2010/iso 4490:2001測(cè)定鈷粉丸粒的球形度，結(jié)果如表1所示。

31.表1.實(shí)施例中鈷粉丸粒的含量及球形度

32.序號(hào)含蠟量(wt％)球形度(s)12.1514.2122.1514.1632.2514.7042.0514.6252.2514.8962.2514.7872.2014.7782.1012.4292.1514.50102.1914.10112.0013.77122.1514.35132.1013.90

33.表1中含蠟量極差為0.287％，經(jīng)測(cè)試球形度，丸粒流速≤15秒。

34.最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。技術(shù)特征：

1.鈷粉濕法制粒方法,包括混合步驟:先將熔融的制粒劑噴灑到鈷粉上，使鈷粉與制粒劑均勻混合，然后再噴灑溶劑與鈷粉混合均勻，得到混合料，其中，所述混合步驟是在隔絕氧氣條件下進(jìn)行的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，它還包括破碎步驟：將所述混合料進(jìn)行破碎處理得到破碎料；拋丸步驟：將所述破碎料進(jìn)行拋丸處理制得丸粒；干燥步驟：將所述丸粒進(jìn)行干燥，得到鈷粉丸粒；其中，干燥步驟是在隔絕氧氣條件下進(jìn)行的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，所述制粒劑為石蠟和聚乙二醇中的其中一種或組合物,制粒劑添加量為鈷粉質(zhì)量的2～5wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，所述溶劑為無(wú)水乙醇、正己烷、汽油中的其中一種或者組合物,所述溶劑的加入量為所述制粒劑質(zhì)量的8～12倍。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，所述隔絕氧氣的方法為抽真空或通入惰性氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求2?5所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，所述制粒劑、溶劑和鈷粉在混料器內(nèi)混合得到所述混合料，所述混合料在破碎搖擺機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎得到所述粉碎料，再將所述粉碎料送到球型拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸制得所述丸粒，然后將所述丸粒送入到干燥機(jī)干燥得到所述鈷粉丸粒，再將所述鈷粉丸粒進(jìn)行通過(guò)篩分機(jī)篩分分級(jí)；其中，所述混料器為夾套式混料器，所述混料器內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)噴嘴,所述混料器還設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，所述制粒方法為連續(xù)生產(chǎn)方法。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈷粉濕法制粒方法，其特征在于，所述制粒劑和所述溶劑分別呈霧狀噴灑到鈷粉上。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供鈷粉濕法制粒方法,包括混合步驟，先將熔融的制粒劑噴灑到鈷粉上，使鈷粉與制粒劑均勻混合，然后再噴灑溶劑與鈷粉混合均勻，得到混合料。本發(fā)明的制粒方法具有工藝簡(jiǎn)單、制粒劑混合均勻和制得的丸粒球形度高的優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)。點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：朱治軍 王朝安 韓厚坤

受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽寒銳新材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.30

技術(shù)公布日：2021/9/27