[发明专利]一种金属氢化物粉料制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种金属氢化物粉料制备工艺。

背景技术

在粉末冶金工业中，原料粉末的性能决定着产品的性能。随着现代工业的发展，粉末冶金制品的种类与产量也越来大，对高纯原粉料的要求也越来越高。

由于金属的特性，金属粉料的制备与其它粉料诸如陶瓷粉等粉料的制备过程不同。金属为塑性，难于用普通破碎球磨的方法进行制粉。目前制备高纯金属粉料主要有雾化制粉法与氢化脱氢工艺（Hydrogenation - Dehydrogenation）两种方法，雾化制粉法设备比较昂贵，成本较高，氢化脱氢方法来制备粉末成本比较低，是高纯金属粉料生产的一种常用方法。

氢化脱氢工艺制备金属粉料是利用金属吸氢后显脆性，强度较低，易于破碎的特性来制成金属氢化物粉料，然后再在真空炉中脱氢制得金属粉末。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种金属氢化物粉料制备工艺，该工艺杂质带入量少，工作时间短，通过该工艺得到的金属氢化物粉料纯度高，粉体分散性好，流动性好。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种金属氢化物粉料制备工艺，包括以下步骤：

准备步骤：向破碎设备中加入助磨剂；

破碎步骤：将金属氢化物加入破碎设备，启动破碎设备对金属氢化物进行破碎、筛分，得到金属氢化物粉料。

氢化脱氢工艺制备金属粉料是利用金属吸氢后显脆性，强度较低，易于破碎的特性来制成金属氢化物粉料，然后再在真空炉中脱氢制得金属粉末。其中，制备金属氢化物粉料的步骤尤为关键，金属氢化物粉料的细度决定了最终得到的金属粉末的细度。

当前，制备金属氢化物粉料的步骤中，采用将金属氢化物块置于破碎设备中，通过破碎设备的运行使金属氢化物粉碎，最终得到金属氢化物粉料。金属氢化物粉料的细度随着破碎时间的增加而变小。即是说，在现有技术中，通过增加破碎时间来减小金属氢化物粉料的细度，以得到更细的金属氢化物粉料。

发明人对现有的制备金属氢化物粉料的方法进行了研究后发现，现有的方法存在以下问题：

1．发明人经过研究发现，金属氢化物在破碎过程中容易吸收空气中的氧和氮，从而影响金属氢化物的纯度。后续的脱氢工序，无法脱除与金属结合的氧和氮，致使得到的金属粉料的纯度下降。

金属氢化物在破碎过程中，破碎设备对物料做功，使得物料的温度升高，破碎的时间越长，物料的温度也越高。而发明人经过进一步研究发现，随着温度的升高，金属氢化物对氧和氮的吸收也更加剧烈。

可以看出，在现有技术中，欲得到更细的金属粉料，必然伴随着金属粉料纯度的降低。

2．发明人还发现，金属氢化物在破碎的过程中容易团聚，粉料的流动性不佳，从而增加了破碎与筛分的难度。

基于上述新的认识，发明人在金属氢化物破碎的过程中，引入了助磨剂。物料在细磨过程中，颗粒逐步细化，比表面积增大，粒子相互吸附并出现团聚，使粉碎效率下降。而助磨剂能吸附在金属氢化物的表面，能有效降低了粉料的表面能，阻止粉料的团聚，使粉料的流动性更好，提高了破碎与筛分效率。

采用本发明，欲得到相同细度的金属氢化物粉料，花费的时间将小于现有方法，同时由于花费时间少，物料的温度低，最终得到的金属氢化物粉料的纯度将高于采用现有方法得到的金属氢化物粉料的纯度。

进一步的，在所述准备步骤中，所述助磨剂为气态。气态的助磨剂分散更均匀，用量更少，不会出现助磨剂在粉料表面的堆聚现象，从而减少了杂质的带入，进一步提高了金属氢化物粉料的纯度。

进一步的，所述气态的助磨剂在保护气氛中的浓度为0.1-10g/m³。

进一步的，在所述准备步骤中，所述气态的助磨剂与惰性保护气体一同加入破碎设备。惰性保护气体有助于排出破碎设备中的氧和氮，使金属氢化物更少的吸收氧和氮，能够提高金属氢化物粉料的纯度。同时，气态的助磨剂与惰性保护气体一同加入破碎设备，有助于助磨剂的均匀分散，进一步减少了助磨剂的用量，减少了杂质的带入。

进一步的，在所述准备步骤前，还包括洗气步骤：向破碎设备中多次通入惰性气体，排出破碎设备中的杂质气体。多次通入惰性气体，主要是用于排出破碎设备中的氧和氮，使金属氢化物更少的吸收氧和氮，能够提高金属氢化物粉料的纯度。

进一步的，所述助磨剂为沸点低于150℃的酮类与醇类中的至少一种。

进一步的，所述助磨剂为甲醇、乙醇或丙酮中的至少一种。

发明人经过研究发现，金属氢化物对羟基等极性基团具有极好的亲和性，甚至发生反应牢固结合在金属氢化物表面。