[发明专利]一种掺杂铝的钴粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种掺杂铝的钴粉的制备方法，该方法通过如下步骤实现：1)配制氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液；2)向氯化钴溶液中加入六水合氯化铝；3)对碳酸氢铵溶液和掺杂氯化钴溶液分别进行除油；4)将除油后的溶液混合进行反应；5)将生成物进行过滤和洗涤；6)在一定条件下对水洗后的掺杂碳酸钴进行干燥并破碎；7)将破碎好的掺杂碳酸钴粉末在通入氢气的条件下还原；8)将还原后的掺杂产物进行钝化并破碎，制得目标物。本发明先将六水合氯化铝加入氯化钴的水溶液中，实现了铝元素和钴元素在离子层面的充分交换和充分混合，从而提高了铝离子在氯化钴溶液中的分散性，使得制备出的掺杂铝的钴粉的粒径均匀，分散性好，费氏粒径低。

技术领域

本发明属于金属粉末技术领域，涉及一种掺杂铝的钴粉的制备方法。

背景技术

钴粉为灰色不规则状粉末，溶于酸，有磁性，在潮湿空气中易氧化，通常是硬质合金的优良粘结剂，是生产硬质合金的重要原料之一，其形貌和粒度决定了超硬合金材料的粘结性能、强度和韧性，对超硬合金材料的使用性能至关重要。

随着科技的发展，目前钴粉在金刚石工具和硬质合金的特殊行业中得到了广泛的应用，硬质合金对钴粉的基本要求是纯度高、粒度均匀、分散性好、颗粒形状接近球状，团聚程度低等。这时，研究人员往往都会从制备钴粉时所使用的碳酸钴前驱体入手，来改变钴粉的性能，通过检索发现，目前利用一些掺杂金属元素的碳酸钴来制备钴粉，是现阶段正在研究的方向，然而，现有技术制备出掺杂金属元素碳酸钴的粒径不均匀，分散性差，导致制备出钴粉的的粒径不均匀，分散性差等，因此研究新的具有特殊晶相、粒径均匀且分散性好的掺杂金属元素的钴粉，是现阶段金刚石工具和硬质合金工业中急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种掺杂铝的钴粉的制备方法，解决了现有技术中工艺复杂，制备过程中控制因素多，所得掺杂钴粉末松装密度小、分散性不好的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种掺杂铝的钴粉的制备方法，该方法通过如下步骤实现：

步骤一、配制钴的浓度为108～112g/L的氯化钴溶液和氨浓度为220～230g/L的碳酸氢铵溶液，备用；

步骤二、向所述氯化钴溶液中加入六水合氯化铝，搅拌均匀，得到掺杂氯化钴溶液；

步骤三、对所述碳酸氢铵溶液和所述掺杂氯化钴溶液分别进行除油；

步骤四、将除油后的掺杂氯化钴溶液和除油后的碳酸氢铵溶液进行反应，控制pH值为7.3～7.5，反应生成掺杂碳酸钴；

步骤五、将所述掺杂碳酸钴进行过滤，并用50～70℃的水洗涤三次，每次洗涤20～40min；

步骤六、在80～120℃下负压对水洗后的掺杂碳酸钴进行干燥、破碎，制得掺杂铝的碳酸钴粉末；

步骤七、将所述掺杂镉的碳酸钴粉末在300～400℃且通入氢气的条件下还原5～10h；

步骤八、将还原后的掺杂镉的碳酸钴粉末在氮气或者二氧化碳气氛中保存12～24h，再进行钝化并破碎，制得目标物-掺杂铝的钴粉。

优选地，所述步骤一中，氯化钴溶液的配制方法为：取一定量的氯化钴，向其中加入50～70℃的水，并搅拌溶解，配制成钴的浓度为108～112g/L的氯化钴溶液。

优选地，所述步骤一中，碳酸氢铵溶液的配制方法为：取一定量的碳酸氢铵，加入50～60℃的水，并搅拌溶解，配制成氨的浓度为220～230g/L的碳酸氢铵溶液。

优选地，所述步骤二中，掺杂氯化钴溶液中铝的浓度为1～10g/L。

优选地，所述步骤四中，pH值具体为7.4±0.05。

优选地，所述步骤八中破碎时间为20～40s。