一种高性能贮氢合金粉的制备方法 【技术领域】
本发明属于稀土产品的制备技术领域，特别涉及涉一种高性能贮氢合金粉的制备方法。
背景技术
镍氢MH-Ni动力电池以其优异的综合动力性能及长寿命和可靠性，环保无污染，将成为各类混合动力电池的主流产品。同时，稀土类合金粉作为MH-Ni电池的最佳负极材料，人们已经在合金的配方、生产和结构等方面作了大量的研究工作。然而，贮氢合金的制粉工艺研究却很欠缺。目前，普遍采用的制粉工艺是惰性气体保护磨筛机、真空喷雾、氢脆和气流磨等工艺。惰性气体保护磨筛机和真空喷雾工艺存在合金电极活化慢、易氧化等问题；氢脆存在安全问题和后处理困难；真空喷雾和气流磨还存在粉体偏细，粒度不易控制等问题，而且设备投资大，生产成本高，不利于大规模生产。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种产品质量高，低氧含量，高产能的高性能贮氢合金粉的制备方法。
为实现上述目的，本发明所述的一种高性能贮氢合金粉的制备方法是通过以下步骤实现的：
一.将经过热处理过的定量的贮氢合金锭，在惰性气体氩气保护的密闭系统中被密封的颚式粗破机破碎成≤10mm的粗破料；
二.将步骤一制得的粗破料在密封的有氮气保护下的冲击磨破碎加筛分系统中，通过调节螺旋给料减速机上的转速控制给料速度，所述螺旋给料减速机上的转速为100-400r/min，通过风机出口管上的旁通手动阀门调节进入系统的气流量来控制通过磨机齿环间的气流量带走的粉体粒径的大小，所述旁通手动阀门控制在0-5搁，通过调节安装在带动磨机转动的电机上的变频器来调节磨机内齿盘的转动频率，所述磨机内齿盘的转动频率为30-50HZ，通过罗次鼓风机电机上的变频器调节罗茨鼓风机频率来控制循环于系统的气流速度和系统压力，所述罗茨鼓风机频率为30-50HZ，所述系统压力控制在0.02-0.025Mpa，通过系统的调节以上参数来控制粉体的粒径同时保证合金粉的产量；
三.冲击磨出料口安装的旋振筛对通过步骤二制得的合金粉粉体进行一次筛分，一次筛分筛上物则经过独立的旋振筛筛分机组，在氩气保护下进行二次分离，分离出的二次筛上物，再由冲击磨进行二次破碎；
四.对步骤三中二次筛分的筛下物与一次筛分筛下物粒径分布，按照小于150目粉体及小于200目粉体标准进行计算，配出符合粉体粒度要求的合金粉；
五.利用抽真空并充入保护气体的三维立体混料机，对步骤四中配好的粉体进行充分混合均匀后，出料包装合格粉体。
以上所述工艺中，通过调节冲击磨操作参数控制冲击磨粉体粒度。根据客户要求的粉体类型，调节筛分进料速度。按筛网孔径，合理搭配旋振筛筛网，提高筛分效率。根据客户要求粉体粒度控制标准，进行粉体配置。
本发明的特点在于：
本发明的贮氢合金粉制备工艺，优点在于给磨机和风机分别安装调频器，能够通过调整磨机和风机转速，来有效地控制粉体粒度并提高产能。
本发明的工艺在于合理利用旋振筛可叠加的特点，采用筛网组合，合理调整筛网搭配，提高筛分效率，缩短了制粉工艺流程。
采用本发明后，通过冲击磨一次破碎后，破碎的粉体中合格粉体小于150目粉的比例平均在77-79％，其中合格粉体中小于400目粉的比例平均在22-28％。同时，产能也得到了大大提高，采用本发明后，产能能达到80-105Kg/h。
采用本发明的生产的贮氢合金粉，生产全过程均有保护气体保护，系统氧含量规定≤600ppm，实际生产中系统氧含量可以控制到≤100ppm。因此整体粉体氧含量平均为600-630ppm，最高氧含量＜700ppm。
采用本发明生产的常规贮氢合金粉，活化周期为3-4周，电化学容量平均为340.5mA.h/g。
本发明采用冲击磨筛分工艺，通过调节冲击磨操作参数，和有效的筛分，能够大量生产出不同规格粒度要求的、高质量、低氧含量、高性能的贮氢合金粉。
目前，冲击磨制粉是一种理想、安全地机械破碎方式。冲击磨工作原理是将粗破料在保护气体的氛围中，通过螺旋给料器把粗料推进磨腔，磨腔内有固定的外齿盘和高速旋转的内齿盘，物料在内齿盘的高速旋转所产生的撞击力和内外齿环之间的相对运动所产生的剪切力的作用下，粗料被破碎成细料，被从下部进入磨腔，并从内外齿之间吹出的气流携带，进入分离器，气固混合物在分离器中旋转产生离心力，使物料颗粒甩向器壁，从而达到气固分离的目的，被分离的物料颗粒经出料阀密闭排出，并被冲击磨系统所带的旋振筛进行一次筛分，一次筛分筛上物则经过独立的筛分机组，在惰性气体保护下进行二次分离，二次分离的筛上物进冲击磨进行二次破碎，二次筛粉的筛下物则与一次筛分筛下物被进行合理分配，配置出符合要求的粉体，最后用抽真空并充入保护气体的三维立体混料机，对配置好的粉体进行充分混合均匀后，出料包装成合格粉体。
用本工艺生产的贮氢合金粉产品特点见下表
【具体实施方式】
实例1
一.经过热处理的贮氢合金锭500Kg，在保护气体的氛围中，被特别密封的颚式粗破机破碎成≤10mm的粗破料；
二.粗破料在有氮气保护下的密封系统进冲击磨细破碎，调节螺旋给料速度300r/min；风机出口管上的旁通手动阀门调为3格；调节磨机内齿盘的转动频率为44HZ；调节罗茨鼓风机变频器频率为48HZ，同时控制循环系统压力为0.022Mpa。经过2.5小时的破碎，可以生产出280Kg的一次筛下物，筛上物220Kg；
三.筛上物在氩气保护下，进入筛分机组，利用安装120#、130#双层筛网的旋振筛分进行二次分离，可以分离出140Kg的筛下物；
四.拍击检测步骤二、三中的筛下物，二者混合后，大于150目粉比例为1.2％，小于400目粉比例为27％，配出的粉体粒度小于150目产品的合金粉；
五.利用抽真空并充入保护气体的三维立体混料机，对配置好的粉体进行充分混合均匀。
六.按客户要求进行真空包装。
实例2
一.经过热处理的贮氢合金锭1000Kg，在保护气体的氛围中，经密封的颚式粗破机破碎成≤10mm的粗破料。
二.1000Kg粗破料在有氮气保护下的密封系统，进冲击磨细破碎，调节螺旋给料速度250r/min；风机出口管上的旁通手动阀门调为4格；调节磨机内齿盘的变频器转动频率为47HZ；调节罗茨鼓风机频率45HZ，同时控制系统压力0.02Mpa。经过5小时的破碎，可以生产出630Kg的一次筛下物，筛上物370Kg。
三.筛上物在氩气保护下，进入筛分机组安装170#、180#双层筛网进行二次分离，可以分离出250Kg的筛下物。
四.拍击检测步骤二、三中的筛下物，二者混合后，大于200目粉比例为0.6％，小于400目粉比例为52％，减少二次筛分筛下物量40Kg，用于配小于150目粉体，然后将剩余的合金粉配成840Kg的小于200目产品合格粉体；
五.利用抽真空并充入保护气体的三维立体混料机，对配置好的粉体进行充分混合均匀；
六.按客户要求进行真空包装。
实例3
一.经过热处理的贮氢合金锭2000Kg，在保护气体的氛围中，经密封的颚式粗破机破碎成≤10mm的粗破料；
二.2000Kg粗破料在有氮气保护下的密封系统，进冲击磨细破碎，调节螺旋给料速度300r/min；风机出口管上的旁通手动阀门调为3格；调节磨机内齿盘的变频器转动频率为47HZ；调节罗茨鼓风机频率45HZ，同时控制系统压力0.022Mpa。经过10小时的破碎，可以生产出1180Kg的一次筛下物，筛上物370Kg；
三.筛上物在氩气保护下，进入筛分机组安装120#、150#双层筛网进行二次分离，可以分离出480Kg的筛下物；
四.拍击检测步骤二、三中的筛下物，二者混合后，大于150目粉比例为0.8％，小于400目粉比例为30％，因此，二次筛分筛下物量480Kg与一次筛下物800Kg可以用于配出合格的小于150目产品粉体1280Kg，剩余一次筛下物经170#、180#筛网的旋振筛进一步筛分出320Kg筛下物可以配小于200目产品分体；
五.利用抽真空并充入保护气体的三维立体混料机，对配置好的粉体进行充分混合均匀；
六.按客户要求进行真空包装。