[发明专利]一种回收的镍钴制备铁基预合金粉末

说明书

本发明公开了一种回收的镍钴制备铁基预合金粉末及制备方法，它由一定比例的铁、镍、铜、钴、铬组成，其步骤：1）成分检测：对人造金刚石废水化学电解回收废镍钴板分析，确定其中镍、钴元素的含量；2）配料：根据检测出来镍和钴含量结果，计算铁、镍、铜、钴和铬，按照石墨粉：金属总重准备石墨粉；3）水雾化制粉：配制的金属放置于中频炉中，并使用氮气成气幕，隔绝空气，待混合金属熔化，再添加石墨粉，接着液态金属用高压水击碎雾化成合金粉末；4）筛分合批：制备的合金粉末过筛，然后在拌料机中充分合批，得预合金粉末。配方合理、生产工艺简单、粉末氧含量低、粒度均匀、冷压成型性好，在金刚石刀具、工具结构件具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及一种利用金刚石合成棒回收的镍钴制备铁基预合金粉末的方法。

背景技术

众所周知，中国是世界上人造金刚石的最大生产国。近年来，由于全球信息产业、建筑装潢、石油钻探等方面的迅速发展，对人造金刚石及金刚石制品的需求量增长迅猛，年增长速度为37％。截至2013年底，我国人造金刚石产量就达151亿克拉(l克拉＝0.2克)，产量占全球总产量的 90％以上。

人造金刚石是用约60wt.％石墨和40wt.％的金属催化剂(人造金刚石行业称之为金属触媒)在高温高压下作用形成的。触媒的主要成分从之前的Ni₇₀Mn₂₅Co₅逐渐变为Fe₆₅Ni₃₀Co₅，转化之后的合成棒最早是直接通过酸洗的方法除去触媒得到金刚石，故酸洗废水中含有大量的触媒金属离子，然后再通过加生石灰进行沉淀处理后直接排放。随着环保意识以及资源意识的提高，目前主流处理转化之后的合成棒的工艺是采用先将合成柱破碎成小颗粒后，再用化学电解的设备和工艺提取出金属触媒再电解，一般金属电解的提取率可达在90％以上，其主要成分金属块为镍和钴，二者一般含量之和达98％以上，余量为一些其他的杂质成分如铁、锰以及微量的硅、铝、钙、钛等。虽然考虑到成本及合成效果，所用的触媒中镍的用量从之前Ni₇₀Mn₂₅Co₅中70％降低到目前主流用触媒Fe₆₅Ni₃₀Co₅中的30％，但是由于我国金刚石产量的近年来的激增(按照2013年的金刚石的产量151亿克拉)，触媒的消耗量年为18500吨/年以上，按电解90％的回收效率来算，则通过电解可以回收的镍、钴的总量分别为5000吨和830吨，如何有效利用这一资源是金刚石行业上需要解决的一大问题。

通过电解的方式回收的金刚石废水中的镍钴，其主要的杂质为铁及其氧化物。想要将二者区分开来，得到高纯度的镍和高纯度的钴，需要一套复杂提纯工艺，而这样又不可避免的会增加生产成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种利用金刚石合成棒回收的镍钴制备铁基预合金粉末，该配方合理、生产工艺简单、制备出的粉末氧含量低、粒度均匀、冷压成型性好，在金刚石刀具、工具结构件等领域具有广阔的应用前景。

本发明的另一个目的是在于提供了一种利用金刚石合成棒回收的镍钴制备铁基预合金粉末的方法，该方法中主要以金刚石合成棒回收的镍钴为粉末中镍、钴的来源，制备方法易行，操作简便，解决了目前以金刚石合成棒电解回收的镍钴再利用过程中方法复杂、成本高昂的问题。变废为宝，真正做到了资源循环和高效再利用。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种回收的镍钴制备铁基预合金粉末，它以金刚石合成棒回收的镍钴为粉末中镍、钴的来源，由以下重量份的原料制成：

一种回收的镍钴制备铁基预合金粉末，它以金刚石合成棒回收的镍钴为粉末中镍、钴的来源，由以下重量份的原料制成(优选范围)：