[发明专利]一种钛残料的回收制粉方法和设备及制备的钛粉

说明书

一种钛残料的回收制粉方法和设备及制备的钛粉，该钛残料的回收制粉方法，采用钛残料制备低间隙元素的钛粉，包括如下步骤：利用氢化脱氢联合还原除杂，将钛残料与钙、镁氢化物按设定比例混合成待加工物料后进行氢化处理，利用所述钛残料和氢气放热反应所产生的高温加热所述待加工物料至还原反应所需的温度；利用氢气氛围加强还原过程，在氢化脱氢的同时实现所述钛残料的还原除杂；以及对完成所述还原除杂过程的物料进行清洗破碎，制取设定粒度的钛粉粉末。本发明还提供了用于该方法的钛残料的回收制粉设备，以及采用该方法制备的钛粉。本发明实现了钛残料高效脱氧、脱氮的同时制造钛粉，无需持续加热，节省了能耗，工艺流程短，成本低。

技术领域

本发明涉及粉末冶金及钛回收利用技术，特别是一种钛残料的回收制粉方法和设备及制备的钛粉。

背景技术

钛合金轻质、高强、耐蚀耐热，是近年快速发展的战略性金属结构材料。但由于钛本身性质导致在钛产品的生产过程中必然会产生一定的残料和边角屑料。据统计，在海绵钛生产过程中会产生10％的钛废残料，在加工成材过程中会产生70～80％的边角屑。目前国内积压了大量的钛残料，同时今后每年仍会产生大量废料，造成钛资源极大浪费的同时，也制约了钛产业的绿色、可持续发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种钛残料的回收制粉方法和设备及制备的钛粉。

为了实现上述目的，本发明提供了一种钛残料的回收制粉方法，其中，采用钛残料制备低间隙元素的钛粉，包括如下步骤：

S200、氢化与还原除杂，利用氢化脱氢联合还原除杂，将钛残料与钙、镁氢化物按设定比例混合成待加工物料后进行氢化处理，利用所述钛残料和氢气放热反应所产生的高温加热所述待加工物料至还原反应所需的温度；利用氢气氛围加强还原过程，在氢化脱氢的同时实现所述钛残料的还原除杂；以及

S400、对完成所述还原除杂过程的物料进行清洗破碎，制取设定粒度的钛粉粉末。

上述的钛残料的回收制粉方法，其中，在步骤S200之前，还包括如下步骤：

S100、原料准备，将钛残料进行切割、清洗并烘干，将块状钛残料切割为三维尺寸小于设定值的所述待加工物料，并清除所述待加工物料表面的杂质。

上述的钛残料的回收制粉方法，其中，步骤S100中，使用除油清洗剂清洗。

上述的钛残料的回收制粉方法，其中，采用10％HCl和10％HF混合酸液进行酸洗。

上述的钛残料的回收制粉方法，其中，在步骤S200中，进一步包括：

S201、将钛残料与钙、镁氢化物混合后的所述待加工物料置于旋转炉中，抽真空至10^-2Pa后进行加热，加热至600～800℃，保温一设定时间；以及

S202、通入高纯氢气至0.1～0.5MPa，所述待加工物料中的钛残料氢化放热同时驱动氧化物还原，保持5～10h。

上述的钛残料的回收制粉方法，其中，步骤S400进一步包括：

S401、清洗，将步骤S200中吸氢后的物料进行清洗，并于150℃的真空环境中烘干；

S402、破碎，将清洗后的所述物料在惰性气体保护下进行机械破碎成设定粒度的粉末；以及

S403、脱氢，将所述粉末置于真空炉中进行脱氢5～30h，脱氢温度为600～700℃。

上述的钛残料的回收制粉方法，其中，步骤S400还包括：