本发明公开了一种含铁物料中铁化合物的还原方法。在碱性水热条件下,采用还原剂将含铁物料中的高价铁还原为低价铁,以利于含铁多金属矿或冶金废渣中铁的综合利用。本发明具有适用性广、还原剂廉价易得、易与冶金过程相结合等优点。
本发明涉及用粉末冶金技术制造合金领域,其特征在于:将粉末以200MPa-500MPa的压力压制成形后放入烧结炉,以5℃/min-20℃/min的升温速度至400℃-700℃,保温15min-120min,再以20℃/min-60℃/min的速度达烧结温度1150℃-1350℃,保温30min-120min。本发明制备的W-Cu合金,具有W晶粒组织细,为1-2μm,W-Cu合金致密度和力学性能均优于传统W-Cu合金;其致密度为97%-99.5%,拉伸强度为700-800MPa,延伸率为3.0~5.0%,抗弯强度为1100-1300MPa。
本发明涉及冶金领域的铝电解槽,特别是一种导流式硼化钛涂层阴极铝电解槽,其特征在于:中央纵向聚铝沟b、周边聚铝沟a和中部横向连接沟c相结合的开沟方式;中央纵向聚铝沟b和横向连接沟c为矩形断面,周边沟a结合人造伸腿5做成梯形断面;有效容积可容纳12到24小时的电解铝液量。本发明特别适合对现有常规预焙阳极中间点式下料铝电解槽实施导流式铝电解槽改造,电解槽单位产量提高20至50%,吨铝电耗降至12500kWh以下,生产成本减少20%以上。
本发明公开了一种提升多组元碳化物断裂韧性的方法,通过引入Zr作为金属碳化物的组元之一,利用粉末冶金过程中的微量游离态氧,在高温烧结过程中Zr与游离态氧反应,同时增加烧结压力使其原位形成细小的四方相(t‑)ZrO2颗粒,并使其弥散分布于多组元碳化物基体中,得到多组元碳化物。本发明所提供的方法可避免碳化物陶瓷基体在粉末冶金过程中产生其它有害的氧化物,制备工艺简单,有望为解决碳化物陶瓷的脆性问题开辟新途径。
本发明公开了一种表面包覆CrN膜的电镀CBN砂轮及其制备方法,其特征是砂轮轮毂外表面电镀有一层金属镍,CBN磨粒被埋覆在镍层中,CBN磨粒被镍层埋覆的深度为自身高度的25%~35%,在由砂轮CBN磨粒和镍层构成的磨料层上沉积有一层CrN膜;其制备方法为:使用电镀工艺制作CBN磨粒被镍层埋覆深度仅为磨粒自身高度25%~35%的半成品砂轮,然后使用闭合场非平衡磁控溅射技术在半成品砂轮的磨料层上沉积一层4~6μm厚的CrN膜,CrN膜与CBN磨粒之间、CrN膜与镍层之间均存在化学冶金键。本发明使得电镀砂轮对磨粒的把持由单独的机械锚固转变成锚固力、化学冶金结合力复合作用,有效减少了磨粒脱落,也显著增加了CBN磨粒的裸露高度和容屑空间,提高了砂轮寿命和磨削质量。
一种多孔铌制件的3D打印制造方法,本发明首先通过氧化铌粉末的选择性激光烧结(Selective?Laser?Sintering,SLS),成形出复杂形状氧化物制件;然后将其作为阴极进行熔盐电解脱氧,使氧化铌制件还原为铌制件,同时保留原有形状,从而获得复杂形状多孔铌制件,实现“冶金-材料-器件”一体化制造。本发明提供通过廉价氧化铌粉末,即可制造出复杂形状多孔金属铌制件的制造方法,无需模具,具有工艺过程简单易行、形状复杂、成本低、绿色制造的优点。
一种用于冶金工业领域的静压钳式炉口清理方法及其清理器,其清理方法是用可360°回转钳具开合夹住炉口的结渣,利用液压油缸的挤压力使钳具合拢时压碎炉口结渣。为该方法设计的静压钳式炉口清理器,包括上连座、油马达、回转支承、油缸、支架和钳具,油马达固定于上连座上,油马达的输出轴上设置有小齿轮,回转支承的外圈与上连座紧固连接,回转支承的内齿圈与小齿轮啮合,支架紧固于内齿圈的端面,油缸的一端与支架通过销轴动配合连接,另一端与钳具也通过销轴动配合连接,钳具的另一轴孔又与支架通过销轴动配合连接。本发明具有清理炉渣过程中,操作准确、噪音、粉尘小、效率高、对高炉无冲击震动、减少停产检修维护率、能有效延长高炉寿命等特点。
本发明涉及矿产资源综合利用和冶金技术领域,具体涉及钒钛铁精矿制备低钒钛合金钢粉新技术。本发明所采取的技术方案是:采用无毒无臭无腐蚀的腐植酸钠作为新型催化剂,于1200℃±30℃将钒钛铁精矿还原,还原料经湿式磨选后,获得含钒、钛的一次还原铁粉,经二次精还原后制得一种性价比高的含V0.3~0.4%、含Ti0.4~0.97%的低钒钛合金钢粉。
本发明涉及湿法冶金领域轻金属铝的提取,具体 是一种碱法处理铝土矿生产氧化铝的工艺。其特征是:将对称 拜耳法与高压水化学法组合起来,利用对称拜耳法直接处理高 硅铝土矿,提取氧化铝;再采用高压水化学法处理赤泥,回收 其中被SiO2结合的 Al2O3,得到的溶液不必再加处理,直接送对称拜耳法处理,溶 出下一批铝土矿;而所生成的水合硅酸钠钙通过水解,回收其 中的结合碱。控制称拜耳法的工作温度为100-250℃,高压水 化学法的工作温度为200-300℃;石灰可以在对称拜耳法系统 加入,也可以在高压水化学法系统加入,其添加量为 SiO2摩尔数的1-3倍。本发明 能够在低的碱循环量和低的能耗下,实现高硅铝土矿的有效分 解,理论上可以提取全部的氧化铝,没有碱的损失。适合处理 铝硅比为2-10的铝土矿;适合于处理高硅的一水硬铝石、一 水软铝石和三水铝石型铝土矿,以及一水硬铝石、一水软铝石 和三水铝石中两者或三者的混合型高硅铝土矿。
本发明公开了一种具有梯度层错能的层状结构铜铝合金及其制备方法,所述层状结构铜铝合金沿厚度方向为n层,任意相邻两层的成分不同,任意一层的成分选自Cu‑xAl、Cu‑yAl,Cu中的一种,其中2≤x≤8,2≤y≤8,且x≠y。所述制备方法以铜和铜铝合金粉末为原料,采用粉末冶金的制备工艺并进行变形加工处理制备得到具有梯度层错能的层状铜铝合金。通过控制粉末冶金工艺过程的烧结温度和时间以及变形处理过程的变形量等,使这种层状合金具有不同的结构与性能,通过上述工艺制备得到的铜铝合金相对于纯铜和单一成分的铜铝合金具有更加优异的拉伸性能。本发明公开的层状铜铝合金的制备流程简便易行,能够实现大规模化的生产。
本发明提供了一种高导电高强CuFeNb系弹性铜合金,以重量百分比计,该CuFeNb系弹性铜合金中包含以下含量的成分:Fe 0.5‑30.0%、Nb 0.05‑5%、Co 0.05‑2.0%、Ag 0.05‑2%、Mg 0.1‑0.5%、Cr 0.1‑0.5%、B 0.1‑0.5%、P 0.1‑0.5%;其余为Cu以及不可避免的杂质。该CuFeNb系弹性铜合金的合金成分合理,强化相分布均匀,体积分数高,合金的强度高、塑性高、导电率高。本发明还提供了制备该弹性铜合金的粉末冶金法和熔铸法,这些制备方法工艺流程短,操作简单,生产成本低,适于工业化生产。
本发明涉及一种从赤泥中富集钪的方法,属于有色冶金技术领域。本发明以铝土矿生产氧化铝过程中产生的固体废物赤泥为原料。依次通过还原焙烧-磁选除铁、酸浸除硅、氢氧化钠溶液浸出除铝得到除铝后的含钪滤渣。本发明所提供的分步处理赤泥分离铁硅铝并实现钪富集的工艺,能够高效富集回收赤泥中的钪资源并综合回收铁、铝、硅等有价组分,为目前赤泥提钪工艺提供了一条新思路。同时,本发明工艺简单、钪损失量少、富集程度高,便于大规模的工业化生产应用。
本发明公开了一种基于生物薄层筑堆处理高含细粒铜尾矿的方法,该方法以石英砂层为基底,在基底上依次铺筑低品位铜块矿及经过硫酸溶液熟化的铜尾矿构筑多重尾矿?块矿混合矿薄层,形成尾矿?块矿混合矿矿堆;将硫酸溶液喷洒在混合矿矿堆顶部,进行混合矿预氧化,再向所述混合矿矿堆顶部添加混合嗜酸浸矿微生物菌群,进行生物浸出铜矿物,尾矿?块矿混合矿矿堆气液渗流均匀,有利于微生物生长,提高生物浸出效率,经过120天的浸出周期,尾矿中铜的浸出率达到57.10%,块矿中铜的浸出率达到65.52%;且矿堆的筑堆方式简单,成本低,在冶金领域具有广阔的应用前景。
本发明涉及金属连接领域和粉末冶金领域,具体为Cu和CuCrZr合金的纳米扩散连接方法;采用机械合金化法制备20~50μm的Cu?Mn合金粉末;采用涂覆法或铺展法在母材Cu和CuCrZr合金的待连接面上沉积Cu?Mn合金粉末;以Cu?Mn合金粉末为中间层进行Cu和CuCrZr合金的扩散连接。本发明提供的Cu和CuCrZr合金的纳米扩散连接方法,Cu?Mn合金粉末为纳米合金粉末,作为中间层粉末用于扩散连接时能够进一步降低连接所需要的温度和提高扩散连接速率,通过添加Cu?Mn中间层、调节连接工艺,可以在较低的温度下实现Cu和CuCrZr合金的纳米扩散连接,减少了高温对CuCrZr合金性能的损害以及后续的热处理工艺,降低了生产的成本。
可降解的骨固定用镁合金植入材料及制备方法,所述植入材料组分质量百分比组成是Mg-(0.5%~4%)Ag-(0.5%~4%)Y;其制备方法包括铸锭冶金、挤压、轧制及热处理,制备出的植入材料满足生物体液环境下服役的板材、棒材和型材,这些合金材料既保证了具有骨固定材料需要的优良综合力学性能,同时具备抑菌、耐蚀、无细胞毒性、生物力学性能优良等特点,又可以在生物体液环境下获得降解。可以满足医用条件下作为骨钉、骨髓钉或接骨板等多种器件进行使用,综合性能优良,特别是同时兼具了生物力学性能和生物可降解性能,弥补了现有的金属材料钛合金、不锈钢或高分子材料在骨科应用中的典型缺陷。
离子交换法分离钨酸盐溶液中的钼,属化工冶金 无机物提纯领域。本发明的特征是将已加硫化碱预 处理后的含钼的钨酸盐溶液作为离子交换料液流过 强碱性阴离子交换树脂柱,使钼吸附在树脂上,用 NaCl或NH4Cl溶液将树脂上的吸附钨淋洗下来, 再用含NaClO的NaCl溶液解吸吸附钼,最后用 NaCl溶液再生树脂。本发明能生产深度净化的钨 酸盐溶液,树脂用量少,生产率及钨的回收率高,而且 设备简单,容易操作,生产工艺过程无污染,经济效益 好。
本发明公开了一种无废水排放的钨湿法冶金工艺。本发明包括钨原料加入NaOH进行碱分解,离子交换,还包括对交后液浓缩使NaCl饱和析出,所得的含AsO43-、SiO32-、PO43-、WO42-的碱母液返回碱分解,在碱分解过程中又利用白钨在分解过程中产生的Ca(OH)2或添加的Ca(OH)2对AsO43-、SiO32-、PO43-的固化作用,使母液中的有害杂质最终由碱分解渣排出,从而实现了无废水排放和有价元素的回收。本发明消除了传统碱分解-离子交换工艺的废水,同时变废为宝,回收利用了其中的NaOH、NaCl和WO3,环境效益好、经济效益好。
复合粘结剂球团煤基直接还原新工艺,属于直接 还原铁生产领域。本发明采用有机物与无机物相配 合的复合粘结剂,将铁精矿冷粘结成球,并以此为原 料,在回转窑中采用快速升温的还原操作制度直接还 原铁。该球团抗压300N/个左右、落下>8次 /lm、耐磨指数(-300mm)<3%,冶金性能优良,在 1050℃还原40分钟,金属化率即可达92%以上。该 新工艺与采用氧化球团为炉料的“二步法”直接还原 相比,设备投资少44.2%、产量可提高37.5%、节约 能源33.32%、成本降低21.4%。
本发明涉及一种同步制备物相纯α‑MoO3和β‑MoO3的方法;属于钼化工品及冶金炉料生产制备技术领域。本发明以工业氧化钼或纯三氧化钼为原料,经焙烧产生三氧化钼蒸气,一部分钼蒸气在高温段冷却凝华,形成物相纯α‑MoO3层,另一部分钼蒸气经抽风穿过α‑MoO3层和中温段的陶瓷过滤器,在低温段凝华生产物相纯β‑MoO3。本发明利用钼蒸气缓冷生成的α‑MoO3层和多孔陶瓷共同构筑的过滤系统,显著降低了α‑MoO3在低温段的夹杂,实现了钼蒸气缓冷同步制备纯α‑MoO3和β‑MoO3物相组成的产品。
本发明公开了一种纳微结构硅负极材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将冶金级微米硅分散于有机分散液中;(2)配制HF‑金属盐溶液作为刻蚀剂,将刻蚀剂缓慢加入硅的预分散液中,得到表面沉积有金属颗粒的微米硅;(3)将表面沉积有金属颗粒的微米硅重新分散于有机分散液中;(4)将HF‑H2O2溶液加入硅的分散液中,间歇性加入有机分散液;(5)将多孔硅浸泡在HNO3溶液中,得到高纯度多孔硅;(6)将高纯度多孔硅通过氧化程度可控的球磨处理。本发明采用金属辅助化学刻蚀‑氧化程度可控的球磨联用的方法,制备出一种表面光滑包裹一层致密氧化层SiOx,且内部富含微孔的纳微结构硅负极材料,可以缩短锂离子传输路径和容纳硅体积膨胀,具有非常优异的循环稳定性。
本发明涉及一种含铁渣料熔池熔炼熔体还原制铁的方法;属于冶金技术领域。本发明在熔池熔炼炉内,将铁的质量百分含量低于50%、硫的质量百分含量为0.07-15%的含铁渣料于弱氧化性气氛中加热至1100℃以上,得到脱硫产物;然后升温至1350-1450℃,同时加入造渣剂并持续通入富氧气体,直至脱硫产物与造渣剂完全共融时停止通入富氧气体,得到氧化物熔体后加入还原剂,在1450-1550℃进行还原,得到硫的质量百分含量≤0.07%的生铁。本发明适应能力强,实现了冶金、无机化工行业产生的低铁、高硫含铁渣料的有效回收和利用;便于产业化推广。
本发明公开了一种铁酸锌活化焙烧-物相调控锌铁分离的方法。铁酸锌类冶金废渣加入硫酸铵,300-470℃进行活化焙烧分解铁酸锌,480-670℃焙烧调控铁的物相为Fe2O3,在浸出过程中锌选择性浸出得到富锌液,铁富集到渣中得到富铁料。富锌液中含锌20g/L,含铁<0.5g/L;在最优条件下锌浸出率> 92%,铁浸出率<0.8%以下;富铁料中锌含量<1%,铁的入渣率达到99%以上。本发明能有效地回收铁酸锌类冶金废料中锌和铁,具有很好的经济意义与环境意义。
碳化物(MC)-CO/NI复合粉及硬质合金的制备方法,属湿法冶金与粉末冶金领域。本发明采用以WC为主体成分的、经机械预处理的MC粉末与钴/镍氨络合溶液为原料,利用机械预处理WC粉末的自催化活性,在不添加敏化剂、活化剂与催化剂的条件下,采用水热高压氢还原工艺制备MC-CO/NI复合粉;在此基础上,不经湿磨工序,制备晶粒度≥4.5ΜM的硬质合金。该工艺具有低成本、短流程、纯度高、不造成合金脏化等特点。
本发明是一种以低品位含钒硅质页岩为原料,综合回收其中钒、铝、钾、硅有价组分的选矿冶金领域。其步骤是以低品位含钒硅质页岩为原料,先将含钒硅质页岩用浮选方法脱硅,钒精矿与过量的石灰石、碳酸钠均匀混合后在回转窑中高温焙烧,得到铝酸钾、铁酸钾、偏钒酸钙、原硅酸钙、二氧化碳等产物,将烧结产物在稀碱溶液中进行溶出,溶出液经脱硅净化后,在密闭容器中通入回转窑产生的二氧化碳气体进行碳化反应,析出Al(OH)3沉淀,脱铝溶液在酸性条件下水解沉淀得到粗钒,将粗钒用碱溶解,加入氯化铵得到偏钒酸铵,最后溶液为富钾、富钠溶液,经分步蒸发得到钾碱、钠碱。本发明彻底解决了石煤浸出渣堆存产生的环境污染问题。
本发明涉及粉末冶金技术的制备方法,特别是制备纳米级复合粉末领域,其特征在于:将各金属盐按比例称取配制盐溶液和混合盐溶液;加入少量酸或碱控制pH值小于4或大于10,加入0.1-5%表面活性剂,在300-350℃喷雾干燥制备纳米氧化物复合粉末或复合盐复合粉末前驱体,在400-600℃采用一次还原,再在650-1000℃采用二次还原,得到纳米钨基复合粉末。采用本发明制备的纳米钨基复合粉末具有粒度级细、成分分布均匀、纯度高的特点,粉末费氏粒度小于是1.0μm,分散后的比表面粒度和粉末形貌分析粒度小于100nm,粉末的钨晶粒度为20-50nm,粉末呈球形,含氧量低于0.2%,此粉末具有良好的烧结活性。
本发明涉及一种水雾化法制备高压缩性铁粉的方法,该方法以废钢为原料,通过对原料选用时合金元素杂质含量控制、冶炼钢水成分控制、以及二次还原过程的气氛、时间和温度等因素的控制,使铁粉纯度提高到99.5%以上、粉末的显微硬度降低、粉末形貌改变,从而提高铁粉的压缩性,使得处理后的铁粉压缩性达到7.20g·cm-3以上(600MPa下单轴向压制)。本发明以废钢或不合格水雾化铁粉为原料,生产出的高压缩性铁粉可广泛用于高密度、高强度的粉末冶金结构件的生产。
本发明公开一种高强度Ti‑Zr‑Ta合金及其制备方法、应用,该制备方法包括将原料熔炼成合金铸锭、表面处理、氢化处理、破碎、脱氢处理和烧结等步骤。本发明提供的制备方法采用粉末冶金法,克服了传统熔炼铸造方法中难以大尺寸成型、易产生缩孔等缺陷,避免了熔铸所必须的后续热处理工序,通过成型模具的设计即可实现大尺寸构件的近净成型。同时,粉末冶金可抑制合金的成分偏析、枝晶形成和多相析出,形成具有均一相结构的块体合金材料,因而可更好地保证合金的性能。本发明方法制备的Ti‑Zr‑Ta合金组织均匀,具有良好的力学性能,其拉伸强度可达1000MPa以上。
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