一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法

1.本发明涉及粉体筛分技术领域，尤其涉及一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法。


背景技术：

2.等离子体球化是制备组分均匀、球形度高、流动性好球形粉体的良好途径，其技术原理：利用热等离子的高温环境，载气将粉体送入高温等离子体中，粉体颗粒迅速吸热后表面(或整体)熔融，并在表面张力作用下缩聚成球形液滴，进入冷却室后骤冷凝固而将球形固定下来，从而获得球形粉体。但是得到的等离子球化粉体中存在破碎粉体，影响最终得到的粉体的使用性能。
3.现有技术中通常采用过筛子的筛分方法，将破碎粉体予以剔除，然而粒径稍大于筛孔的非球形粉体，还是保留在了完整球形等离子球化粉体中，因此，对粒径较大的破碎粉体的去除效果不是很理想。
4.因此，亟需提供一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法。


技术实现要素：

5.鉴于此，本发明的目的在于提供一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法，本发明提供的筛分方法，可以充分实现对等离子球化粉体中的破碎粉体的去除，从而得到完整球形等离子球化粉体。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供了一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法，包括以下步骤：
8.(1)将待筛分等离子球化粉体、分散剂和水混合，得到混合溶液；
9.(2)将所述步骤(1)得到的混合溶液进行超声后分离，得到沉淀物；
10.(3)将所述步骤(2)得到的沉淀物重复步骤(1)和(2)的操作n次，得到完整球形等离子球化粉体；其中n≥0。
11.优选地，所述步骤(1)中的分散剂包括聚甲基丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的至少一种。
12.优选地，所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵。
13.优选地，所述步骤(1)中的水和等离子球化粉体的体积比为(3～10)：1。
14.优选地，所述步骤(1)中的分散剂的体积占等离子球化粉体和水总体积的(1～3)％。
15.优选地，所述步骤(2)中的超声的温度为20～35℃。
16.优选地，所述步骤(2)中的超声的频率为(35～50)khz。
17.优选地，所述步骤(2)中的超声的时间为5～20min。
18.优选地，所述步骤(2)中的超声的同时，对所述混合溶液进行搅拌。
19.优选地，所述搅拌的时间和超声的时间相同。
20.本发明提供了一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法，包括以下步骤：将待筛分等离子球化粉体、分散剂和水混合，得到混合溶液；然后将得到的混合溶液进行超声后分离，得到沉淀物；最后将得到的沉淀物重复上述操作n次，得到完整球形等离子球化粉体；其中n≥0。由于，破碎粉体的比表面积较大，容易在水中发生团聚，从而使破碎粉体的重量增加，导致其容易沉降到混合溶液底部；本发明通过在混合溶液中加入分散剂，提高破碎粉体在混合溶液中的分散性，从而避免漂浮在混合溶液中的破碎粉体发生团聚，进而避免其沉降到混合液底部，从而降低了等离子球化粉体中破碎粉体的含量。
具体实施方式
21.本发明提供了一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法，包括以下步骤：
22.(1)将待筛分等离子球化粉体、分散剂和水混合，得到混合溶液；
23.(2)将所述步骤(1)得到的混合溶液进行超声后分离，得到沉淀物；
24.(3)将所述步骤(2)得到的沉淀物重复步骤(1)和(2)的操作n次，得到完整球形等离子球化粉体；其中n≥0。
25.本发明将等离子球化粉体、分散剂和水混合，得到混合溶液。
26.在本发明中，所述待筛分等离子球化粉体优选为等离子球化完成后，收集到的球化后的粉体。在本发明中，所述待筛分等离子球化后的粉体中，除了完整球形粉体外，还存在破碎的粉体，其中破碎的粉体严重影响等离子球化粉体的后续使用，所以需要将其除去。
27.在本发明中，所述分散剂优选包括聚甲基丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的至少一种，更优选为聚甲基丙烯酸铵。本发明通过在混合溶液中加入分散剂，提高破碎粉体在混合溶液中的分散性，从而避免漂浮在混合溶液中的破碎粉体发生团聚，进而避免其沉降到混合液底部，从而降低了等离子球化粉体中破碎粉体的含量，其中聚甲基丙烯酸铵不含磷，避免产生的废水中的磷对环境产生污染。
28.在本发明中，所述水和等离子球化粉体的体积比优选为(3～10)：1，更优选为(5～7)：1。在本发明中，所述分散剂的体积优选占等离子球化粉体和水总体积的(1～3)％，更优选为(1.5～2.5)％。本发明将所述水和分散剂的用量控制在上述范围，可以实现对混合液中破碎粉体的充分分散，进而实现对等离子球化粉体中破碎粉体的悬浮，从而降低了等离子球化粉体中破碎粉体的含量。
29.得到混合溶液后，本发明优选将所述混合溶液进行超声，得到悬浮液，然后对所述悬浮液进行分离，得到沉淀物。
30.在本发明中，所述超声的温度优选为20～35℃，更优选为25℃；所述超声的频率优选为(35～50)khz，更优选为(30～40)khz；所述超声的时间优选为5～20min，更优选为10～15min。本发明将所述超声的参数限定在上述范围，有利于等离子球化粉体中破碎粉体和完整球形粉体的充分分离。
31.在本发明中，所述超声的同时，优选对所述混合的体系进行搅拌。在本发明中，所述搅拌的时间优选和超声的时间相同。本发明对所述搅拌的操作没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的搅拌方式，对溶液体系进行搅动即可。本发明通过超声同时配合对混合
溶液进行搅拌，可以加快混合溶液中等离子球化粉体中破碎粉体和完整球形粉体的分离。
32.本发明对所述分离的操作没有特殊规定，采用本领技术人员熟知的分离方式，将所述悬浮液中的悬浮物去除后，倒掉悬浮液中的水，得到沉淀即可。
33.得到沉淀物后，本发明对所述沉淀物重复上述方案中所述混合溶液的制备和所述超声的操作n次后，得到完整球形等离子球化粉体的粗品，其中n≥0，优选n＝3。在本发明中，完成一次混合溶液的制备和所述超声的操作后，如果得到的沉淀物中还有破碎粉体，重复混合溶液的制备和所述超声的操作，直至沉淀物中不含有破碎粉体。
34.得到完整球形等离子球化粉体的粗品后，本发明优选对所述粗品进行洗涤和干燥，得到完整球形等离子球化粉体。
35.本发明对所述洗涤的试剂没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的试剂将得到的完整球形等离子球化粉体上的分散剂去除即可。在本发明实施例中，所述洗涤的试剂优选为乙醇。本发明将价格相对较低的有机溶剂乙醇作为洗涤剂，不但可以将完整球形等离子球化粉体上的聚甲基丙烯酸铵去除，同时由于乙醇沸点相对较低，容易快速将得到的完整球形等离子球化粉体干燥完全。
36.本发明对所述干燥的方式没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的干燥方式，将洗涤后的产物上的溶剂除去即可。
37.本发明通过在混合溶液中加入分散剂，提高破碎粉体在混合溶液中的分散性，从而避免漂浮在混合溶液中的破碎粉体发生团聚，进而避免其沉降到混合液底部，从而降低了等离子球化粉体中破碎粉体的含量。
38.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例1
40.(1)取500g待筛分等离子球化完成后收集到的粉体加入1l烧杯中，向烧杯中加入粉体体积7倍的去离子水，再向烧杯中加入聚甲基丙烯酸铵，加入聚甲基丙烯酸铵的体积为水和等离子球化粉体体积之和的2％，得到混合溶液。
41.(2)将所述步骤(1)得到的混合溶液放入超声波清洗机内，设置超声波清洗机中水温为25℃，超声频率为40khz，超声10min，与此同时，伴随着对混合溶液进行搅拌，得到悬浮液。
42.(3)利用水舀撇去所述步骤(2)得到的悬浮液中的悬浮物，倒去容器内的水，露出沉在容器底部的粉体；
43.重复步骤(1)～(3)三次，利用无水乙醇清洗露出沉在容器底部的粉体，得到沉淀物。
44.(4)将所述步骤(3)得到的沉淀物用锡纸密封，放入80℃恒温烘箱内干燥24h，得到完整球形等离子球化粉体。
45.通过实施例1可以看出，在混合溶液中加入分散剂聚甲基丙烯酸铵，提高了破碎粉体的分散性，使其以悬浮物形式得到充分去除，最终得到了完整球形等离子球化粉体。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法，包括以下步骤：(1)将待筛分等离子球化粉体、分散剂和水混合，得到混合溶液；(2)将所述步骤(1)得到的混合溶液进行超声后分离，得到沉淀物；(3)将所述步骤(2)得到的沉淀物重复步骤(1)和(2)的操作n次，得到完整球形等离子球化粉体；其中n≥0。2.根据权利要求1所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分散剂包括聚甲基丙烯酸铵、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的至少一种。3.根据权利要求2所述的筛分方法，其特征在于，所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵。4.根据权利要求1所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(1)中的水和等离子球化粉体的体积比为(3～10)：1。5.根据权利要求1所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分散剂的体积占等离子球化粉体和水总体积的(1～3)％。6.根据权利要求1所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(2)中的超声的温度为20～35℃。7.根据权利要求1所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(2)中的超声的频率为(35～50)khz。8.根据权利要求1或6或7所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(2)中的超声的时间为5～20min。9.根据权利要求1所述的筛分方法，其特征在于，所述步骤(2)中的超声的同时，对所述混合溶液进行搅拌。10.根据权利要求9所述的筛分方法，其特征在于，所述搅拌的时间和超声的时间相同。

技术总结
本发明涉及粉体筛分技术领域，提供了提供了一种降低等离子球化粉体中破碎粉体含量的筛分方法，包括以下步骤：将待筛分等离子球化粉体、分散剂和水混合，得到混合溶液；然后将得到的混合溶液进行超声后分离，得到沉淀物；最后将得到的沉淀物重复上述操作n次，得到完整球形等离子球化粉体；其中n≥0。由于，破碎粉体的比表面积较大，容易在水中发生团聚，从而使破碎粉体的重量增加，导致其容易沉降到混合溶液底部；本发明通过在混合溶液中加入分散剂，提高破碎粉体在混合溶液中的分散性，从而避免漂浮在混合溶液中的破碎粉体发生团聚，进而避免其沉降到混合液底部，从而降低了等离子球化粉体中破碎粉体的含量。粉体中破碎粉体的含量。


技术研发人员：柳彦博 马壮 牟广义 刘少璞 王一帆 迟寰宇
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/5/25