[发明专利]一种不锈钢3D打印粉料的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种不锈钢3D打印粉料的制备方法，包括以下步骤：(1)造球+预热；(2)预还原；(3)熔分；(4)电炉精炼；(5)水雾化；(6)氢还原；得到不锈钢3D打印粉料。本发明利用铜冶炼渣与红土镍矿共还原精炼后其各组分配比正好是可用于不锈钢3D打印粉的组份配比范围内，因而精炼后的熔融液直接雾化、还原后制备成不锈钢3D打印粉料，可以避免共还原精炼后的铜镍铁产物还需进行进一步金属分离，也可以避免不锈钢3D打印粉料配料时采用出原料需要熔融步骤，实现铜废渣和低品位红镍土矿的再次利用，可以在很大程度上节约成本。

技术领域

本发明属于工业废渣资源化利用技术领域，具体涉及一种不锈钢3D打印粉料的制备方法及其产品。

背景技术

在以往的研究中，一般认为当钢材中铜含量超过一定含量时，会加剧热加工敏感性，发生热脆现象，使产品发生鳞裂缺陷，导致产品性能下降。随着国内外对铜合金化进行广泛和深入研究，发现钢材中适量铜含量可以提高钢的耐蚀性和抗菌性能，增加钢的强度与冲击韧性，改善钢材焊接性、成型性与机加工性等。因此，鉴于其优良特性，铜越来越多的作为合金元素加入钢中以改善钢材的性能。目前，国内外对含铜特殊钢的研制和开发主要集中于含铜耐候钢、含铜高强度钢以及含铜抗菌不锈钢中，其广泛应用于众多领域中。其中抗菌不锈钢的应用比较广泛，比如06Cr18Ni9Cu2型不锈钢中铜含量1.5～2.5％，06Cr17Cu2型不锈钢中铜含量1.0～2.5％，20Cu13Cu3型不锈钢中铜含量2.5～4.0％，除铜之外不锈钢中通常含有一定含量的Ni。

铜和镍能显著提高不锈钢性能，因此在抗菌不锈钢冶炼过程中铜、镍元素的添加是必不可少的。通常是在其冶炼过程中，加入电解铜，电解镍或镍铁合金以调整耐候钢的合金成分。然而，我国铜、镍资源严重不足，对外依存度高，铜、镍价格常年处于高位，导致冶炼成本增加，生产效益降低。铜渣是炼铜工艺中产生的主要废弃物，含有价成分如铜、铁、铅、锌等，其中铜、铁的含量分别高达1％和40％左右，远远高于我国铜矿和铁矿可开采品位，具有重要的利用价值。据统计，目前我国铜渣年产出量大于1500万吨，堆存的铜渣累计高达1.7亿吨，不仅占用大量土地资源，而且造成严重的二次污染，极大地制约了我国铜工业的可持续发展，浪费了大量宝贵有价资源。同时，随着硫化镍矿资源的日益枯竭，全球镍行业已将资源开发的重点瞄准占镍总储量72％的红土镍矿。目前，能采用成熟技术处理的高品位红土镍矿资源，已大部分被日本和欧美等国的公司控制，占镍总储量50％以上的低品位红土镍矿尚无成熟的技术可以经济有效地利用。