專利名稱：二氧化錳的超聲清洗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氧化錳的超聲清洗的方法。
背景技術(shù)：
電解二氧化錳是鋅錳電池的最佳去極化劑材料，隨著電池工業(yè)的發(fā)展，電池廠家對電解二氧化錳材料要求越來越高，其中電解二氧化錳的放電性能是重中之重。為此，電解廠家以及諸多科研部門都投入很大力量，從電解工藝以及后處理工藝尋找更加合理的工藝，生產(chǎn)質(zhì)量更高的電解二氧化錳。尤其是產(chǎn)品的水洗工藝。
過去的工業(yè)生產(chǎn)方法是采用熱水，長時間攪拌浸泡多次往復(fù)洗滌，然后過濾，該法缺點(diǎn)是耗水量大，浸泡時間長，設(shè)備占用時間長生產(chǎn)效率低，長時間攪拌電耗太多，而且雜質(zhì)洗除效果并不佳。在“無汞堿錳電池用電解二氧化錳生產(chǎn)工藝”(“電池”刊物、2003年、33(2)、102頁、肖崢著)一文中，建議可以采用高壓蒸汽洗滌方法，該方法因涉及到高壓，對大量處理二氧化錳設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)，工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種洗除雜質(zhì)效果好、生產(chǎn)時間短、效率高、可大幅度地提高二氧化錳的放電性能的二氧化錳的超聲清洗的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種二氧化錳的超聲清洗的方法，該方法包括下述步驟(1)、將工業(yè)二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液，置于設(shè)有加熱器和攪拌器的容器中；或是，在設(shè)有加熱器和攪拌器的容器中，將工業(yè)二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液；(2)、再將容器放入超聲設(shè)備中的超聲槽中，并在超聲槽內(nèi)放入超聲介質(zhì)；(3)、使用加熱器升溫，并進(jìn)行攪拌，在頻率為25-40KHz的條件進(jìn)行超聲處理；(4)超聲處理后，取出二氧化錳與水的混合液，過濾后，烘干二氧化錳即完成。
本發(fā)明是采用超聲處理方法，利用超聲空化作用，產(chǎn)生強(qiáng)力的沖擊，破壞微顆粒表面氣膜及液膜，使洗液充分與二氧化錳的微顆粒表面接觸和沖擊進(jìn)入二氧化錳的顆粒孔隙內(nèi)部，然后再脫離開二氧化錳的顆料表面及微孔以達(dá)到對二氧化錳的微顆粒表面及內(nèi)部洗滌的目的。
本發(fā)明的超聲產(chǎn)生的方法是利用已有的技術(shù)，已有的超聲產(chǎn)生的方法在“超聲工程”(克洛福德著、科學(xué)出版社、1959年出版)一書中已詳細(xì)記載，如噴注式發(fā)生器，壓電換能器，電磁換能器等多種方法。本發(fā)明是把已有的超聲產(chǎn)生的方法用在超聲處理二氧化錳上。
在所述的步驟(3)中，超聲處理一般是在30℃以上，100℃以下的溫度條件下進(jìn)行的。隨著溫度的升高，效果不斷的增加，但不能接近沸點(diǎn)，達(dá)到沸點(diǎn)就失去超聲的空化作用，達(dá)不到洗滌的目的。還有，超聲處理的溫度的選擇是根據(jù)不同的超聲發(fā)生器而選擇不同的溫度，如，采用壓電換能器，最高溫度不超過80℃。
在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間為20分鐘以上。超聲處理的時間低于20分鐘，洗滌效果不好。
在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間優(yōu)選為40-60分鐘。超聲處理的時間超過60分鐘，洗滌效果增加不大，SO4-2含量的下降幅度不大。
在所述的步驟(2)中，超聲介質(zhì)為水。
在本發(fā)明的方法中，對于二氧化錳與水的配比并沒有限定。工業(yè)二氧化錳與水混合時，只要所加入容器中的水沒過工業(yè)二氧化錳即可，如按水與二氧化錳的重量比計算，水與二氧化錳的重量比為大于1，優(yōu)選水與二氧化錳的重量比為4-6。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的二氧化錳的超聲清洗的方法，其洗除雜質(zhì)效果好、生產(chǎn)時間短、效率高、可大幅度地提高二氧化錳的放電性能。


圖1為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖1所示，該實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用設(shè)有加熱器1和攪拌器2的容器，容器可以采用燒杯3，燒杯3置于超聲設(shè)備中的超聲槽4中。燒杯3中裝有二氧化錳與水的混合液5，超聲槽4中裝有超聲介質(zhì)—水6。
在本發(fā)明中采用的超聲設(shè)備為昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)的KQ—500型超聲清洗器，但是，本發(fā)明并不限定于超聲清洗器，也可以采用其它廠家或公司生產(chǎn)的超聲清洗器。所采用的二氧化錳為張家口電池廠生產(chǎn)的工業(yè)成品二氧化錳，經(jīng)化學(xué)分析，含硫酸根為1.05wt％。實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖1所示，加熱器1采用異形熱得快。
分析方法按企標(biāo)QB2106—95行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析法做硫酸根含量分析。
如圖1所示，稱取工業(yè)二氧化錳50g，置于500ml燒杯3中，加入300ml水，將燒杯3放入超聲槽中，然后將加熱器1和控溫?zé)犭娕?及攪拌器2裝進(jìn)燒杯3中。再將燒杯3放入超聲設(shè)備中的超聲槽4中，并在超聲槽4內(nèi)放入超聲介質(zhì)—水6。使用加熱器1即熱得快升溫，溫度升到80℃，恒溫后，邊攪拌進(jìn)行超聲處理，在頻率分別為25KHz和40KHz的條件下進(jìn)行兩組超聲處理實(shí)驗(yàn)。每組超聲處理又分20分鐘、40分鐘、60分鐘、120分鐘，各作4次超聲處理實(shí)驗(yàn)，共8次超聲處理實(shí)驗(yàn)。其工藝條件和進(jìn)行超聲處理結(jié)果列入下表1中。
表1不同頻率和時間超聲處理后樣品中硫酸根含量分析的結(jié)果

由表1可見，通過60分鐘超聲處理可使樣品硫酸根含量下降40wt％，如果被洗除的是硫酸錳則洗除的雜質(zhì)量為0.63wt％，也即二氧化錳含量可提高0.63wt％，又由于雜質(zhì)的去除等可大幅度地提高二氧化錳的放電性能。
超聲處理后，將每次超聲處理后的二氧化錳與水的混合液取出，分別過濾后，烘干二氧化錳即完成。
權(quán)利要求
1.一種二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于該方法包括下述步驟(1)、將工業(yè)二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液，置于設(shè)有加熱器和攪拌器的容器中；或是，在設(shè)有加熱器和攪拌器的容器中，將工業(yè)二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液；(2)、再將容器放入超聲設(shè)備中的超聲槽中，并在超聲槽內(nèi)放入超聲介質(zhì)；(3)、使用加熱器升溫，并進(jìn)行攪拌，在頻率為25-40KHz的條件進(jìn)行超聲處理；(4)、超聲處理后，取出二氧化錳與水的混合液，過濾后，烘干二氧化錳即完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(3)中，超聲處理是在30℃以上，100℃以下的溫度條件下進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間為20分鐘以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間為40-60分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(2)中，超聲介質(zhì)為水。
全文摘要
一種二氧化錳的超聲清洗的方法，包括下述步驟(1)將工業(yè)二氧化錳置于設(shè)有加熱器和攪拌器的容器中，再放入水，混合配制成二氧化錳與水的混合液；或是，將工業(yè)二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液，然后置于設(shè)有加熱器和攪拌器的容器中；(2)再將容器放入超聲設(shè)備中的超聲槽中，并在超聲槽內(nèi)放入超聲介質(zhì)；(3)使用加熱器升溫，并進(jìn)行攪拌，在頻率為25－40KHz的條件進(jìn)行超聲處理；(4)超聲處理后，取出二氧化錳與水的混合液，過濾后，烘干二氧化錳即完成。本發(fā)明的方法洗除雜質(zhì)效果好、生產(chǎn)時間短、效率高、可大幅度地提高二氧化錳的放電性能。
文檔編號B08B3/12GK1590303SQ0315602
公開日2005年3月9日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月28日
發(fā)明者胡永海, 劉峰, 沈化森, 李莉 申請人:北京有色金屬研究總院