專(zhuān)利名稱(chēng)：一種節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鈷片的生產(chǎn)方法，尤其是一種節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法；本發(fā)明還提供上述生產(chǎn)鈷片所用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
金屬鈷片是一種非常重要的工業(yè)原料，它是在以熔煉方式制造鈷產(chǎn)品過(guò)程中使用的唯一的鈷添加劑。隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，熔煉法生產(chǎn)的鈷產(chǎn)品，如磁性材料中的釤鈷合金、鎳鈷合金，由稀土元素、鈷和鎳元素組成的儲(chǔ)氫合金以及各種鈷合金鋼等材料越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用；鈷片還是一種用途很廣的催化劑觸媒。由此，金屬鈷片的需求量也越來(lái)越大。
現(xiàn)有技術(shù)中金屬鈷片的生產(chǎn)方法是電解法。通常是以鎳電解鈷渣或黃鐵礦燒渣等作原料制成粗鈷陽(yáng)極，經(jīng)溶解陽(yáng)極電解法在陰極獲得電解鈷，或者以上述原料制成精制氯化鈷溶液，經(jīng)不溶陽(yáng)極電解法鈷電沉積在陰極上獲得電解鈷。然后將電解鈷從陰極上刮下形成鈷片。電解法制鈷片可以獲得純度很高的鈷片，但是，電解法能耗非常高，同時(shí)，電解工藝對(duì)環(huán)境的污染也相當(dāng)嚴(yán)重。這種高能耗、重污染的生產(chǎn)工藝與友好環(huán)境、節(jié)約能源的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)要求是背道而馳的。因此，在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，就存在這樣一對(duì)尖銳的矛盾一方面，現(xiàn)代化的高新技術(shù)中對(duì)鈷片的需求量在不斷增加，另一方面，現(xiàn)有鈷片生產(chǎn)工藝存在的問(wèn)題使鈷片的生產(chǎn)受到制約。在人口密集、能源緊缺地區(qū)都不允許上馬有電解過(guò)程的工藝，生產(chǎn)鈷片的產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在多只能在甘肅、江西、四川、新疆等地廣人稀經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)進(jìn)行。在目前，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有能很好解決上述矛盾的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污染、低能耗的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法；本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法中使用的設(shè)備。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，該方法包括將鈷粉壓制成鈷片壓坯和將該鈷片壓坯還原燒結(jié)成鈷片產(chǎn)品兩個(gè)工序。
本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法一改現(xiàn)有技術(shù)中鈷片只能用電解鈷方法獲得的故有定式，另辟蹊徑地采取通過(guò)用原料鈷粉經(jīng)壓片和還原燒結(jié)工序獲得。解決了現(xiàn)有技術(shù)中長(zhǎng)期無(wú)法解決的鈷片用電解法生產(chǎn)導(dǎo)致的高能耗和重污染的問(wèn)題。在本發(fā)明提供的制備鈷片的工藝全過(guò)程中沒(méi)有任何污染，與電解鈷比較，能耗大大降低。
本方法所使用的鈷粉原料，可以通過(guò)化學(xué)沉淀和還原煅燒工藝獲得，例如，用CoCl2或CoSO4通過(guò)化學(xué)沉淀反應(yīng)制成前驅(qū)體CoCO3或CoC2O4，再對(duì)該前驅(qū)體進(jìn)行還原煅燒，即可獲得鈷粉。該制備鈷粉的方法同樣是環(huán)保、節(jié)能的工藝過(guò)程。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法制成的鈷片是用于熔煉過(guò)程中的添加劑或化學(xué)反應(yīng)中的催化劑，它不同于一般粉末冶金過(guò)程生產(chǎn)的產(chǎn)品，區(qū)別在于其強(qiáng)度要求不需要很高。而在燒結(jié)中，為了提高生產(chǎn)效率、減小設(shè)備的占地面積且減少能源消耗，通常需要將眾多鈷片壓坯堆疊起來(lái)送入燒結(jié)爐中。這樣燒結(jié)，如果操作條件設(shè)計(jì)不合理，則燒結(jié)出來(lái)的鈷片彼此之間會(huì)粘結(jié)在一起，形成一坨。這會(huì)給使用帶來(lái)不便；另外，還有一個(gè)很重要的區(qū)別，本發(fā)明方法生產(chǎn)出來(lái)的鈷片是用作添加劑或催化劑，這些應(yīng)用對(duì)所加入鈷片純度的要求很高。而用來(lái)制作鈷片的原料鈷粉，比表面積大，其表面與空氣反應(yīng)會(huì)生成氧化鈷。市售的鈷粉與電解鈷片相比，只有O2含量和含H2O的量上有差別。根據(jù)測(cè)定可知，鈷粉中的氧含量大約在0.2-1.0％，另外，由于粉末容易吸潮，通常鈷粉中還存在一些水分。如果不使這些氧和水脫去，將降低本方法制成鈷片的使用價(jià)值。如何才能夠使得用鈷粉經(jīng)壓片和燒結(jié)過(guò)程制成的鈷片可以與通過(guò)電解得到的鈷片在純度上相媲美？為了盡可能的脫水和脫氧，本發(fā)明將所述還原燒結(jié)工序劃分為低溫預(yù)燒結(jié)階段和高溫?zé)Y(jié)階段，所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為200-500℃，加熱時(shí)間為0.1-5小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500-900℃，加熱時(shí)間為1-10小時(shí)。
通常的粉末冶金工藝中對(duì)壓坯燒結(jié)時(shí)也設(shè)置預(yù)熱過(guò)程，但其時(shí)間相對(duì)較短，且溫度較低，其目的與本發(fā)明的低溫預(yù)燒結(jié)階段的目的也不同。粉末冶金工藝中的預(yù)熱的目的在于脫去在模壓過(guò)程中在金屬粉末中加入的添加劑，該預(yù)熱過(guò)程也稱(chēng)其為脫膠過(guò)程。本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法中，鈷粉在壓坯是不添加上述添加劑，因此，不需要這樣一個(gè)是添加劑受熱揮發(fā)的物理過(guò)程，本發(fā)明設(shè)置的低溫預(yù)燒結(jié)階段的目的是脫氧、脫水，而脫氧過(guò)程是一個(gè)化學(xué)過(guò)程，鈷粉中的氧化鈷在還原燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，該過(guò)程與通常粉末冶金工藝的預(yù)熱過(guò)程有本質(zhì)性的區(qū)別。因此，通常粉末冶金工藝中預(yù)熱過(guò)程中的條件用在本鈷片的加工中是不合適的。通常的預(yù)熱過(guò)程時(shí)間較短，在這樣的短時(shí)間內(nèi)不能使鈷片壓坯中的氧和水分充分地脫出。由粉末冶金理論可知，隨著燒結(jié)溫度的提高，壓坯中的粉末顆粒之間的接觸面會(huì)逐漸增大，其間的間隙越來(lái)越小。如果在顆粒間隙中存在氣體又沒(méi)能排出而被包裹在粉末顆粒之間的間隙中，則不管如何升溫，如何延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間，該間隙也不能減小，即氣體無(wú)法排出。如果本發(fā)明的生產(chǎn)方法制出的鈷片中包裹了較多的氧氣和水分，則在使用這種鈷片中就會(huì)因?yàn)槠浼兌鹊葐?wèn)題無(wú)法滿(mǎn)足使用要求。本發(fā)明提供的低溫預(yù)燒結(jié)階段，其溫度高于通常粉末冶金生產(chǎn)的預(yù)熱溫度，但在該溫度下，粉末顆粒又還不能塑變和位移，不能將氣體溢出的通道堵上，因此，通過(guò)這樣的低溫?zé)Y(jié)過(guò)程可以使得壓坯中的水分和氧氣充分溢出。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過(guò)這樣的低溫預(yù)燒結(jié)過(guò)程可以使水分全部脫出，使90％的氧氣脫出。
在本發(fā)明提供的方法中，高溫?zé)Y(jié)溫度也大大低于通常粉末冶金的正常燒結(jié)溫度。在粉末冶金工藝中，通常的燒結(jié)溫度是金屬熔點(diǎn)的0.7-0.8倍，大約是1050-1200℃，本發(fā)明的方法中，高溫?zé)Y(jié)階段中的加熱溫度低于上述溫度。其原因是，本方法制成的鈷片由于其用途限于作添加劑和催化劑，不需要具有很高的強(qiáng)度，只是能夠成型，具有一定的密度和致密性即可。另外，如果溫度較高，雖然還是低于鈷的熔點(diǎn)，但金屬粉末的熔點(diǎn)低于理論熔點(diǎn)，各個(gè)鈷片壓坯表面會(huì)有熔化，導(dǎo)致壓坯之間相互粘結(jié)。較低溫度的燒結(jié)，可以避免堆疊在一起的鈷片壓坯粘結(jié)，并且還有利于進(jìn)一步脫水、脫氧。
本發(fā)明提供的方法，在壓片過(guò)程中也具有獨(dú)特的特點(diǎn)。為了使鈷片中的氧和水能夠在燒結(jié)工序中較徹底地脫出，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度通常不能過(guò)厚，也不宜過(guò)于密實(shí)，通過(guò)壓片得到的壓坯的厚度的較佳值為0.8-3.0毫米，壓坯的密度可為物質(zhì)理論密度的30-80％，較好的密度值可為為3-6g/cm3。這樣的壓坯更有利于在所述的燒結(jié)工序中徹底脫氧、脫水。
本方法中所使用的鈷粉，是鈷含量在99.3％以上的鈷粉，作為鈷粉的粒徑，本發(fā)明中也是需要限定的，如果粒徑太小，活性太高，不利于充分脫氧，如果粒徑太大，則又不利于成形。故此，鈷粉的粒徑可以在0.5-100μm，最佳粒徑為1-3.0μm。
在所述壓片工序中，所述鈷粉沿豎直方向通過(guò)粉末軋機(jī)的軋輥之間的水平間隙軋制形成鈷片壓坯，在喂料區(qū)前面對(duì)鈷粉施加攪動(dòng)，以增加其流動(dòng)性。
所述還原燒結(jié)過(guò)程中，在還原爐中通入還原性氣體，使被燒結(jié)的鈷片置于還原性氣氛中。其可以是氫氣，也可以是由氫氣和氮?dú)饨M成的混合氣體，該氫氣和氮?dú)獾捏w積比為1∶3(或通過(guò)離解氨氣獲得該混合氣體)。還可以是一氧化碳?xì)怏w。
本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法中使用的設(shè)備包括壓片機(jī)和還原爐，所述壓片機(jī)為粉末軋機(jī)，其包括機(jī)架，在該機(jī)架上水平設(shè)置一對(duì)軋輥，其間設(shè)有一個(gè)間隙，在該機(jī)架上設(shè)有鈷粉送料斗，其下部出口設(shè)于所述軋輥之間間隙的上方；在該送料斗內(nèi)設(shè)有螺旋式攪拌軸，支固在該送料斗上；所述還原爐為多段式推舟，其包括低溫?zé)Y(jié)腔室、高溫?zé)Y(jié)腔室和冷卻腔室，各腔室通過(guò)連接管連接在一起，在推舟內(nèi)形成一個(gè)可通過(guò)各個(gè)腔室的管狀通道，在該管狀通道中彼此相接觸地設(shè)有若干個(gè)物料舟，在推舟的進(jìn)口處設(shè)有可將物料舟推入所述管狀通道中的物料舟推進(jìn)裝置，在所述在各個(gè)燒結(jié)腔室中設(shè)有加熱裝置和溫度檢測(cè)及調(diào)節(jié)裝置，用以給各個(gè)腔室提供所需的溫度；在所述各個(gè)腔室中還設(shè)有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口和排氣口；所述冷卻腔室中設(shè)有冷卻裝置。
壓片工序中非常關(guān)鍵的是要確保鈷粉穩(wěn)定、連續(xù)地輸送到兩個(gè)軋輥之間的間隙中。為此，在所述送料斗內(nèi)設(shè)有攪拌軸。如果通過(guò)人工直接將鈷粉添加到送料斗中，物料在送料斗中的堆積形狀可能就不規(guī)則，這樣，出料口中的出料也就不會(huì)很均勻。為了避免該問(wèn)題的出現(xiàn)，在送料斗上面加設(shè)分料斗，其下方設(shè)有2個(gè)出料口，其上分別連接一個(gè)出料管，該兩個(gè)出料管構(gòu)成一個(gè)倒V字形，該兩個(gè)出料管的所述下端口固于送料斗的端壁上，兩個(gè)下端口的連線(xiàn)位于所述送料斗的直徑上或位于直徑附近一個(gè)區(qū)域內(nèi)，與此相對(duì)應(yīng)地，所述送料斗內(nèi)的螺旋式攪拌軸的上部固定一徑向攪拌槳，該攪拌槳的外端設(shè)于該分料斗上的出料管的下端口的下面。在該徑向攪拌槳的外端還與送料斗的側(cè)壁平行的方向上設(shè)有支槳。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)的攪拌器，結(jié)合分料斗，可以確保鈷粉輸送的穩(wěn)定、連續(xù)。在不設(shè)分料斗的情況下，也可以在攪拌軸上設(shè)置所述徑向攪拌槳。
本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法用鈷粉通過(guò)壓片和燒結(jié)工藝制成鈷片，生產(chǎn)中沒(méi)有污染，能耗與現(xiàn)有電解法制取鈷片工藝相比大大降低，進(jìn)一步地，本發(fā)明在各個(gè)工序中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)上的操作以及操作參數(shù)的特別設(shè)計(jì)，使得由本發(fā)明的方法制成的鈷片其性能可與電解法制的鈷片相媲美。配合上述工藝，本發(fā)明提供的設(shè)備可以使該工藝得以更好的實(shí)現(xiàn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明提供的鈷片制備設(shè)備中壓片用粉末軋機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為粉末軋機(jī)中的送料斗和分料斗的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示的裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖(其中的攪拌裝置略去)；
圖5為本發(fā)明提供的鈷片制備設(shè)備中還原燒結(jié)爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其中所使用的原料是鈷含量在99.3％以上的鈷粉，該方法包括壓片和還原燒結(jié)兩個(gè)工序，所述鈷粉通過(guò)所述壓片和還原燒結(jié)工序制成鈷片。
本方法所使用的鈷粉原料，通過(guò)水解和還原煅燒工藝獲得，例如，用CoCl2或CoSO4通過(guò)水解反應(yīng)制成前驅(qū)體CoCO3或CoC2O4，再對(duì)該前驅(qū)體進(jìn)行還原煅燒，即可獲得鈷粉。
本發(fā)明將所述還原燒結(jié)工序劃分為低溫預(yù)燒結(jié)階段和高溫?zé)Y(jié)階段，所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為200-500℃，加熱時(shí)間為O.1-5小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500-900℃，加熱時(shí)間為1-10小時(shí)。
壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為0.8-3.0毫米，壓坯的密度為3-6g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在0.5-100μm。鈷粉是用CoCl2或CoSO4通過(guò)化學(xué)沉淀反應(yīng)制成前驅(qū)體CoCO3或CoC2O4，再對(duì)該前驅(qū)體進(jìn)行還原煅燒獲得的，其含鈷量在99.3-99.9％或以上所述還原燒結(jié)過(guò)程中，在還原爐中通入還原性氣體，使被燒結(jié)的鈷片置于還原性氣氛中。其可以是氫氣，也可以是由氫氣和氮?dú)饨M成的混合氣體，該氫氣和氮?dú)獾捏w積比為1∶3(或離解氨氣)。還可以是一氧化碳?xì)怏w。
與上述工藝相配合，本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的設(shè)備包括壓片機(jī)1和還原爐2。
如圖1-4所示，壓片機(jī)1為粉末軋機(jī)，其包括機(jī)架10，在該機(jī)架1O上水平設(shè)置一對(duì)軋輥14，其間設(shè)有一個(gè)間隙，該兩個(gè)軋輥之間設(shè)有傳動(dòng)裝置，其中一個(gè)主動(dòng)軋輥與驅(qū)動(dòng)調(diào)速裝置連接，這些都為現(xiàn)有技術(shù)，在此不贅述。在軋輥的下方機(jī)架上設(shè)有出料盤(pán)12(見(jiàn)圖1、2)。
在該機(jī)架10上設(shè)有鈷粉送料斗11，如圖3所示，其下部出口110設(shè)于所述軋輥之間間隙的上方；在該送料斗11內(nèi)設(shè)有螺旋式攪拌軸111，支固在該送料斗上端口上固設(shè)的橫支撐板112上，在該攪拌軸的上端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)113；在所述壓片工序中，所述鈷粉沿豎直方向通過(guò)粉末軋機(jī)1的軋輥14之間的水平間隙軋制形成鈷片壓坯，通過(guò)攪拌軸實(shí)現(xiàn)在喂料區(qū)前面對(duì)鈷粉施加攪動(dòng)，以增加其流動(dòng)性。
在送料斗11上面加設(shè)分料斗13，其下方設(shè)有2個(gè)出料口，其上分別連接一個(gè)出料管131，該兩個(gè)出料管構(gòu)成一個(gè)倒V字形，該兩個(gè)出料管的所述下端口固于送料斗的端壁上，兩個(gè)下端口的連線(xiàn)位于所述送料斗的直徑上或位于直徑附近一個(gè)區(qū)域內(nèi)，與此相對(duì)應(yīng)地，送料斗11內(nèi)的螺桿式攪拌軸111的上部固定一徑向攪拌槳111a，該攪拌槳的外端設(shè)于該分料斗上的出料管的下端口的下面。在該徑向攪拌槳的外端還與送料斗的側(cè)壁平行的方向上設(shè)有支槳111b。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)的攪拌器，結(jié)合分料斗，可以確保鈷粉輸送的穩(wěn)定、連續(xù)。
如圖5所示，還原爐2為多段式推舟，其包括低溫?zé)Y(jié)腔室21、高溫?zé)Y(jié)腔室22和冷卻腔室23，各腔室通過(guò)連接管連接在一起，在推舟內(nèi)形成一個(gè)連通各個(gè)腔室的管狀通道，在該管狀通道中彼此相接觸地設(shè)有若干個(gè)物料舟24，在推舟的進(jìn)口處設(shè)有可將物料舟推入所述管狀通道中的物料舟推進(jìn)裝置，其為電動(dòng)推桿25，在所述在各個(gè)燒結(jié)腔室中設(shè)有加熱裝置和溫度檢測(cè)及調(diào)節(jié)裝置(圖中未示出)，用以給各個(gè)腔室提供所需的溫度；在燒結(jié)腔室21、22中還設(shè)有一個(gè)或多個(gè)還原氣體進(jìn)氣口和排氣口；冷卻腔室23中設(shè)有冷卻裝置，其是夾套式冷卻裝置，在夾套上設(shè)有冷卻水進(jìn)口和出口。另外，冷卻腔室中也設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，用于在冷卻過(guò)程中根據(jù)需要通入保護(hù)性或其它作用的氣體。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為0.9-2.0毫米，壓坯的密度為4-5g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在1-2.0μm。
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為2.5小時(shí)；該低溫預(yù)燒結(jié)階段的加熱時(shí)間最好能夠使得進(jìn)入高溫?zé)Y(jié)階段的鈷片中的氧含量在原始水平上最少降低90％。所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為800℃，加熱時(shí)間為5小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例3在本實(shí)施例中，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為1.0毫米，壓坯的密度為3-4g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在1-3.0μm。
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為1小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為750℃，加熱時(shí)間為8小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例4
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為1小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為900℃，加熱時(shí)間為3小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例5在本實(shí)施例中，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為0.8毫米，壓坯的密度為6g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在1-3.0μm。
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為450℃，加熱時(shí)間為0.2小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為750℃，加熱時(shí)間為8小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例6在本實(shí)施例中，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為0.8毫米，壓坯的密度為6g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在50μm。
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為0.1小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為700℃，加熱時(shí)間為9小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例7在本實(shí)施例中，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為1.0毫米，壓坯的密度為6g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在70μm。
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為0.2小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為800℃，加熱時(shí)間為7小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例8在本實(shí)施例中，壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為3.0毫米，壓坯的密度為5g/cm3。本方法中所使用的鈷粉，其粒徑在100μm。
所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為3小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為600℃，加熱時(shí)間為8小時(shí)。
其它內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，包括將鈷粉壓制成鈷片壓坯和將該鈷片壓坯還原燒結(jié)成鈷片產(chǎn)品兩個(gè)工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，在所述壓片工序中，所述鈷粉沿豎直方向通過(guò)粉末軋機(jī)的軋輥之間的水平間隙被軋制形成鈷片壓坯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，所述還原燒結(jié)工序劃分為低溫預(yù)燒結(jié)階段和高溫?zé)Y(jié)階段，所述低溫預(yù)燒結(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為200-500℃，加熱時(shí)間為0.1-5小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)階段中對(duì)鈷片壓坯的加熱溫度為500-900℃，加熱時(shí)間為1-10小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，該低溫預(yù)燒結(jié)階段的加熱時(shí)間以能夠使得進(jìn)入高溫?zé)Y(jié)階段的鈷片中的氧含量在原始水平上最少降低70％為準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，在所述壓片過(guò)程中壓出的壓坯的厚度為0.8-3.0毫米，壓坯的密度為3-6g/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，所使用的鈷粉，其粒徑在0.5-100μm；鈷粉鈷的含鈷量在99.3％以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其特征在于，所述還原燒結(jié)過(guò)程中，在還原爐中通入還原性氣體，使被燒結(jié)的鈷片置于還原性氣氛中；通入的還原性氣體是氫氣，或是由氫氣和氮?dú)饨M成的混合氣體，該氫氣和氮?dú)獾捏w積比為1∶3，或?yàn)殡x解氨氣；或是一氧化碳?xì)怏w。
8.一種節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的設(shè)備，其特征在于，包括壓片機(jī)，所述壓片機(jī)為粉末軋機(jī)，其包括機(jī)架，在該機(jī)架上水平設(shè)置一對(duì)軋輥，其間設(shè)有一個(gè)間隙，在該機(jī)架上設(shè)有鈷粉送料斗，其下部出口設(shè)于所述軋輥之間間隙的上方；在該送料斗內(nèi)設(shè)有螺桿式攪拌軸，支固在該送料斗上；在所述送料斗上面加設(shè)分料斗，其下方設(shè)有2個(gè)出料口，其上分別連接一個(gè)出料管，該兩個(gè)出料管構(gòu)成一個(gè)倒V字形，該兩個(gè)出料管的所述下端口固于送料斗的端壁上，兩個(gè)下端口的連線(xiàn)位于所述送料斗的直徑上或位于直徑附近一個(gè)區(qū)域內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的設(shè)備，其特征在于，所述送料斗內(nèi)的螺旋式攪拌軸的上部固定一徑向攪拌槳，該攪拌槳的外端設(shè)于該分料斗上的出料管的下端口的下面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的設(shè)備，其特征在于，在該徑向攪拌槳的外端還與送料斗的側(cè)壁平行的方向上設(shè)有支槳。
全文摘要
本發(fā)明提供一種節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)鈷片的方法，其中所使用的原料是鈷含量在99.3％以上的鈷粉，該方法的步驟包括壓片和還原燒結(jié)兩個(gè)工序，所述鈷粉通過(guò)所述壓片和還原燒結(jié)工序制成鈷片。用鈷粉通過(guò)壓片和燒結(jié)工藝制成鈷片，生產(chǎn)中沒(méi)有污染，能耗與現(xiàn)有電解法制取鈷片工藝相比大大降低，進(jìn)一步地，本發(fā)明在各個(gè)工序中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)上的操作以及操作參數(shù)的特別設(shè)計(jì)，使得由本發(fā)明的方法制成的鈷片其性能可與電解法制的鈷片相媲美。配合上述工藝，本發(fā)明還提供有與上述生產(chǎn)鈷片方法相配套的設(shè)備，其可以使該工藝得以更好的實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)B22F3/12GK1743101SQ20051010276
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者許開(kāi)華 申請(qǐng)人:深圳市格林美高新技術(shù)有限公司