[发明专利]一种陶瓷氧化物回收粉的造粒方法

说明书

本发明涉及一种陶瓷氧化物回收粉的造粒方法，所述方法包括以下步骤：(1)将陶瓷氧化物回收粉与纯水混合，加入球磨机中，然后加入分散剂、消泡剂；(2)搅拌球磨，然后加入粘结剂继续搅拌，得到浆料；(3)将浆料进行离心喷雾干燥，然后脱脂烧结，得到烧结后的回收粉；(4)将烧结后的回收粉进行筛分，得到符合原料粉要求的陶瓷氧化物回收粉。本发明将等离子喷涂或其他热喷涂工艺中产生的未沉积陶瓷氧化物回收粉重新回收、造粒，使其再次满足等离子喷涂工艺对复合陶瓷氧化物粉粒度分布、颗粒形貌、纯度、组分等的要求；使陶瓷氧化物粉体资源得到高效利用，有效降低等离子喷涂工艺或其他热喷涂工艺的原料成本。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷氧化物回收粉的造粒方法，具体涉及一种等离子喷涂或热喷涂用原料粉体的制备或循环利用工艺，属于陶瓷粉末冶金技术领域。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SFOC)中的NiO/YsZ阳极、YsZ电解质、钙钛矿结构氧化物等阴极以及连接极铬酸镧等均可采用等离子喷涂制备涂层。制备YsZ阳极所用复合陶瓷氧化物通常由钙钛矿结构(ABO₃)的镧锶锰氧化物粉体、或镧锶锰氧化物粉体与尖晶石结构的锰钴氧化物粉末构成。等离子喷涂通常要求粉末的粒度集中分布在15～40μm，同时要求粉体有一定的流动性，如果粉末的流动性很差，会导致粉末在设备供应管出现脉动甚至堵塞，因此常用流动性较好的似球形粉体作为原料。

目前，等离子喷涂过程粉体沉积率相对较低，尤其是复合陶瓷氧化物粉体的沉积率只有50％左右，未沉积在基体表面的复合陶瓷氧化物粉末在喷涂时经过熔化或半熔化后最终变成粒度分布非常宽的球形颗粒，其粒度通常分布在0.3～25μm。粒度分布较宽、小颗粒众多、比表面积增大、流动性很差的回收粉不能直接作为等离子喷涂的原料，必须改变这部分粉体的粒度分布和形貌，使其可以达到等离子喷涂用原料的要求。

另外，等离子喷涂时，粉体会被加热到10000℃以上，导致复合陶瓷氧化物中的易挥发组分挥发进入回收粉中，从而导致回收粉中的易挥发元素的百分比高于原料粉中的易挥发元素的百分比。彭浩然、冀晓鹃、张鑫等(低压等离子喷涂锰酸镧锶热控涂层性能研究[J].热喷涂技术,2017,009(003):31-35.)采用低压等离子喷涂制备锰酸镧锶热控涂层性时发现涂层的组分和粉体的组分中有一定的差异，主要是因为氧化物的沸点不同引起的。

针对等离子喷涂时原料粉末利用率低的共性问题，本发明旨在提出一种等离子喷涂时未沉积复合陶瓷氧化物粉末再回收利用的方法，从而提高等离子喷涂原料的综合利用率，同时为其他热喷涂工艺过程产生的回收粉再循环利用提供一定的指导。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种陶瓷氧化物回收粉的造粒方法，该方法能使等离子喷涂时未沉积的陶瓷氧化物回收粉再次满足等离子喷涂对原料粉的要求。

为了解决等离子喷涂或其他热喷涂工艺原料粉末综合利用率低的问题，本发明对比未沉积粉体和原料粉体在微观形貌、元素组成、粒度分布、杂质含量等方面存在的差异，提出下述工艺方案，以改变喷涂过程回收得到的未沉积原料粉的微观形貌、元素组成、粒度分布、杂质含量等，使其再次满足等离子喷涂对原料粉的要求。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种陶瓷氧化物回收粉的造粒方法，所述方法包括以下步骤：

1)将陶瓷氧化物回收粉与纯水混合，加入球磨机中，然后加入分散剂、消泡剂；

(2)搅拌球磨，然后加入粘结剂继续搅拌，得到浆料；

(3)将步骤(2)得到的浆料进行离心喷雾干燥，然后脱脂烧结，得到烧结后的回收粉；所述烧结温度不低于950℃；

(4)将步骤(3)烧结后的回收粉进行筛分，得到符合原料粉要求的陶瓷氧化物回收粉。

具体地，所述陶瓷氧化物回收粉的造粒方法包括以下步骤：