一種柱狀鋅粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種鋅粉的生產(chǎn)方法，特別是電池行業(yè)使用的柱狀鋅粉的生產(chǎn)工藝方法。工藝步驟為：①在熔化爐加熱熔化金屬鋅或鋅合金，并熔點之上保持過熱度，通過保溫導流管使熔融液流入霧化室旋轉(zhuǎn)杯內(nèi)；②開啟旋轉(zhuǎn)杯的電機，旋轉(zhuǎn)杯設有均勻的通微孔，熔融液通過通微孔甩飛到充入保護氣體的霧化室，形成柱狀鋅或鋅合金粉末。本發(fā)明的產(chǎn)品形貌獨特可調(diào)，純度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，工藝簡單，流程較短，可大量生產(chǎn)。
【專利說明】 一種柱狀鋅粉的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于一種鋅粉的生產(chǎn)方法，特別是電池行業(yè)使用的柱狀鋅粉的生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術】
[0002]工業(yè)上柱狀鋅粉主要應用于堿性鋅錳電池在堿性鋅錳電池中鋅粉用量占80%以上。
[0003]堿性鋅錳電池是電池行業(yè)最有發(fā)展前景的產(chǎn)品之一，而產(chǎn)品中使用的無汞鋅粉是電池內(nèi)的主要原材料。要求純度高、雜質(zhì)含量低、析氣量少、形狀和粒度及粒度分布符合各自電池廠家的要求，以前我國電池生產(chǎn)廠家的無汞鋅粉主要從比利時優(yōu)美科、德國格里洛、日本三井及加拿大羅蓮達等公司進口，其中以比利時和德國為主。隨著我國堿錳電池生產(chǎn)規(guī)模的擴大，國內(nèi)企業(yè)紛紛看好這一市場，先后投入力量開發(fā)電池鋅粉這一產(chǎn)品，經(jīng)過多年努力，國內(nèi)鋅粉的質(zhì)量水平達到了進口產(chǎn)品水平。雖然我國電池鋅粉近年來取得明顯的進步，但和國外同行來比，還有較大差距，如規(guī)模、產(chǎn)品類型、穩(wěn)定性和均勻性，產(chǎn)品研發(fā)投入等；柱狀鋅粉是一種高性能放電鋅粉，較傳統(tǒng)樹枝狀或球狀鋅粉具有更高的放電比。
[0004]從我國堿錳電池發(fā)展空間來看，在全球范圍內(nèi)，我國堿錳電池及電池鋅粉還有較大的發(fā)展空間和較好的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種柱狀鋅粉的制備方法，以該方法制備的產(chǎn)品形貌獨特可調(diào)，純度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，工藝簡單，流程較短，可大量生產(chǎn)。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明上述目的采取的技術方案是:①在熔化爐加熱熔化金屬鋅或鋅合金，并熔點之上保持過熱度，通過保溫導流管使熔融液流入霧化室旋轉(zhuǎn)杯內(nèi)開啟旋轉(zhuǎn)杯的電機，旋轉(zhuǎn)杯設有均勻的通微孔，熔融液通過通微孔甩飛到充入保護氣體的霧化室，形成柱狀鋅或鋅合金粉末。
[0007]本發(fā)明的具體技術方案還包括:
①所述的金屬鋅或鋅合金保持過熱度溫度的范圍為熔點之上10?200°C；
②對霧化室應先抽真空后，然后充入保護氣體，壓力為90?115KPa，使保護氣體氣氛的氧含量范圍為50?3000ppm ；
③霧化電機轉(zhuǎn)速范圍為3000?60000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0008]④鋅或鋅合金液通過保溫導流管流入霧化室旋轉(zhuǎn)杯內(nèi)，保溫溫度范圍為鋅或鋅合金熔點之上50?300°C ；
所述旋轉(zhuǎn)杯的通微孔孔徑10?1000 μ m。
[0009]旋轉(zhuǎn)杯為金屬或陶瓷材質(zhì)，杯底端帶螺紋，裝在高速電機上；保溫導流管使用電加熱，熱電偶測溫，PLC控溫；霧化室充入的保護氣體為氮氣或惰性氣體；霧化獲得的柱狀粉體直徑應調(diào)為10?600 μ m、長度50?1000 μ m。[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)通過旋轉(zhuǎn)杯微孔控制柱狀鋅粉圓柱體直徑，粉末圓柱直徑隨孔徑大小隨意可調(diào)；
(2)通過霧化轉(zhuǎn)速控制柱狀鋅粉圓柱體長度，粉末圓柱長度隨轉(zhuǎn)速大小隨意可調(diào)；
(3)制備過程在密閉的霧化室中完成，通過霧化氣氛調(diào)節(jié)鋅粉氧化率；
(4)制備過程在密閉的霧化室中完成，減少外界介質(zhì)接觸，提高鋅粉純度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明的柱狀鋅粉50倍形貌圖；
圖3是本發(fā)明的柱狀鋅粉100倍形貌圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更好的對本發(fā)明的上述技術方案進行說明，以下結合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的說明，保護范圍不限于實施例。
[0013]實施例1:將純度為99.5%的金屬鋅錠裝入熔化鍋內(nèi)，蓋上蓋子進行密封，抽真空通入氮氣置換熔化鍋內(nèi)氧氣，直至氣氛氧含量低于lOOOppm。啟動加熱電源加熱,鍋內(nèi)裝有測溫熱電偶；加熱到520°C時，鋅開始熔化，持續(xù)加熱到580°C進入自動保溫，溫度波動范圍±10°C ;對保溫導熱管進行加熱，設定保溫溫度為600°C ;對霧化室抽真空充氬氣充填霧化室至95KPa，霧化室氣氛氧含量達到200?300ppm，開啟高速電機，轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分鐘，使旋轉(zhuǎn)杯達到霧化轉(zhuǎn)速；打開熔化鍋放液開關，將鋅液放入霧化室旋轉(zhuǎn)杯進行霧化；霧化柱狀鋅粉落入霧化室底部粉末收集罐中，取下罐子，即可得到柱狀鋅粉。
[0014]實施例2:將純度為99%的鋅合金錠裝入熔化鍋內(nèi)，蓋上蓋子進行密封，抽真空通入氮氣置換熔化鍋內(nèi)氧氣，直至氣氛氧含量低于lOOOppm。啟動加熱電源加熱，鍋內(nèi)裝有測溫熱電偶；加熱到600°C時，鋅合金開始熔化，持續(xù)加熱到680°C進入自動保溫，溫度波動范圍±10°C ;對保溫導熱管進行加熱，設定保溫溫度為700°C ;對霧化室抽真空充氬氣充填霧化室至I IOKPa,霧化室氣氛氧含量達到2400?2500ppm，開啟高速電機，轉(zhuǎn)速45000轉(zhuǎn)/分鐘，使旋轉(zhuǎn)杯達到霧化轉(zhuǎn)速；打開熔化鍋放液開關，將鋅液放入霧化室旋轉(zhuǎn)杯進行霧化；霧化柱狀鋅粉落入霧化室底部粉末收集罐中，取下罐子，即可得到柱狀鋅粉。
【權利要求】
1.一種柱狀鋅粉的制備方法，其特征在于: ①在熔化爐加熱熔化金屬鋅或鋅合金，并熔點之上保持過熱度，通過保溫導流管使熔融液流入霧化室旋轉(zhuǎn)杯內(nèi)； ②開啟旋轉(zhuǎn)杯的電機，旋轉(zhuǎn)杯設有均勻的通微孔，熔融液通過通微孔甩飛到充入保護氣體的霧化室，形成柱狀鋅或鋅合金粉末。
2.如權利要求1所述的柱狀鋅粉的制備方法，其特征在于: ①所述的金屬鋅或鋅合金保持過熱度溫度的范圍為熔點之上10?200°C； ②對霧化室應先抽真空后，然后充入保護氣體，壓力為90?115KPa，使保護氣體氣氛的氧含量范圍為50?3000ppm ； ③霧化電機轉(zhuǎn)速范圍為3000?60000轉(zhuǎn)/分鐘； ④鋅或鋅合金液通過保溫導流管流入霧化室旋轉(zhuǎn)杯內(nèi)，保溫溫度范圍為鋅或鋅合金熔點之上50?3000C ο
3.如權利要求2所述的柱狀鋅粉的制備方法，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)杯的通微孔孔徑10 ?1000 μ m。
4.如權利要求3所述的柱狀鋅粉的制備方法，其特征在于:旋轉(zhuǎn)杯為金屬或陶瓷材質(zhì)，杯底端帶螺紋，裝在高速電機上；保溫導流管使用電加熱，熱電偶測溫，PLC控溫；霧化室充入的保護氣體為氮氣或惰性氣體；霧化獲得的柱狀粉體直徑應調(diào)為10?600 μ m、長度.50 ?1000 μ m。
【文檔編號】B22F9/08GK103949650SQ201410168297
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】普友福, 李祥, 郭紹雄, 王友帥, 尹久發(fā), 李學鵬, 劉柳, 武信, 伍美珍, 何棋 申請人:云南錫業(yè)集團有限責任公司研究設計院