一种超细片状锌粉及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属于片状锌粉制造技术领域，具体涉及一种超细片状锌粉及其制备工艺。在球磨装置中加入介质球、球磨溶液和锌粉原料进行球磨，球磨完毕后分离出固体，经干燥、分级得到超细片状锌粉；其中，球磨溶液为去离子水和DMAC的混合溶液。本发明专利技术提供的工艺能够安全稳定地工业化生产均匀、锌含量高、光泽度好的片状锌粉。相比较干法球磨，本发明专利技术的工艺不需要惰性气体保护，降低了对设备的要求和生产成本，有效减少粉体团聚和焊合。相比较有机溶剂湿法球磨，本发明专利技术的工艺解决了有机溶剂挥发产生的易燃易爆隐患和对人身、环境的伤害。相比较去离子水湿法球磨，本发明专利技术的工艺减缓了球磨过程中锌粉的氧化工艺，提高片状锌粉的锌含量和光亮度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种超细片状锌粉及其制备工艺


[0001]本专利技术属于片状锌粉制造
，具体涉及一种超细片状锌粉及其制备工艺。

技术介绍

[0002]达克罗是一种锌基水性耐蚀涂层技术，主要应用于钢铁的表面处理，用含有片状锌粉、缓蚀剂等物质配制成的处理液涂覆或浸渍金属基体，经烘烤后在基体金属表面形成一层牢固的致密防腐蚀涂层。达克罗涂层具有屏蔽、阴极保护和缓蚀三重功能，耐蚀性好、成本低、对环境污染较电镀锌少，具有广阔的应用前景和较大的经济价值。
[0003]片状锌粉是达克罗涂层中重要的原料，需要满足十分严格的要求。片状锌粉需具有较大的遮盖力和漂浮性，需要具有良好分散性和光亮度。
[0004]目前，超细片状锌粉的制备方法主要分为湿法和干法两种。例如专利CN103341632A提供一种干法球磨工艺，在惰性气体保护和复合助剂作用下，将锌粉和球磨介质在密闭滚筒球磨机中球磨并过筛得到片状锌粉；又如专利CN110405199A提供一种湿法球磨工艺，在有机溶剂和助磨剂条件下经过两次磨粉并配合旋风分离技术得到鳞片状锌粉。
[0005]但是，现有的干法工艺和湿法工艺仍各自存在一些难以克服的技术缺陷。
[0006]1）干法球磨工艺。干法生产工艺流程短，但设备复杂，通常需要惰性气体保护，制得的片状锌粉均匀性差、氧化锌含量较高。此外，锌属于延展性极好的金属，在研磨过程中，会黏附在研磨介质表面，降低研磨效率。当锌粉尺寸小到一定程度时，表面能急剧增加，仅靠机械力难以克服由此带来的粉碎阻力，制得的锌粉也会因表面能过高而发生团聚与焊合。
[0007]2）使用有机溶剂湿法球磨。采用诸如溶剂油、乙二醇之类的助磨剂，以起到分散、助磨及防氧化的作用。溶剂油等助磨剂的加入，虽然能使片状锌粉满足要求，但存在着易燃、易爆、剧毒等问题，不易储存，对环境和工人身体有害，达不到环保、消防安全要求，难以实现大规模工业化生产。
[0008]3）使用去离子水湿法球磨。去离子水虽然具有较好的助磨作用，但其制备出的片状锌粉中金属锌含量低，达不到使用要求。金属锌含量较低是因为锌粉在去离子水中和氧气、二氧化碳等反应，生成碱式碳酸锌，反应式为 4Zn+2O2+CO2+3H2O=ZnCO3•
3Zn(OH)2。同时，碱式碳酸锌的存在还缩短了钢球的使用寿命。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种超细片状锌粉及其制备工艺。本专利技术提供的新的制备工艺旨在解决和改善现有工艺的诸多技术缺陷，具体包括：安全稳定地工业化生产均匀、锌含量高、光泽度好的片状锌粉；不使用惰性气体保护，降低对设备的要求；抑制锌粉的团聚和焊合；解决因有机溶剂带来的易燃易爆和损害健康等问题。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种超细片状锌粉的制备
工艺，在球磨装置中加入介质球、球磨溶液和锌粉原料进行球磨，球磨完毕后分离出固体，经干燥、分级得到D50在15~25μm的超细片状锌粉；其中，所述球磨溶液为去离子水和DMAC的混合溶液，DMAC和水的质量比控制在3~8:1。
[0011]进一步地，所述介质球为不锈钢球；不锈钢球的直径控制在1.5~5mm；球料比控制在3~10:1；液料比控制在2~5:1。
[0012]球料比过小，球磨效率降低，研磨时间变长，会加剧锌粉的氧化；球料比过大，虽然能提高球磨效率，但是制得的片状锌粉粒径较小，片厚比较小。
[0013]介质球的直径过小，介质球的数量增多，与物料的接触面积增大，摩擦表面增多，粉磨效果较好，但相应地介质球的质量较小，介质球的冲击剪切作用不明显，研磨时间较长；介质球的直径过大，虽然缩短了研磨时间，但冲击剪切作用过强，使制得的片状锌粉粒径不均匀，差异性较大。
[0014]液料比偏大，球磨效率降低，片状粉体粒径偏大，成品率低；液料比偏小，球磨浆料流动性差，球磨效果不均匀，片状锌粉厚度偏差大。
[0015]进一步优化，将不锈钢球的直径控制在2~3mm；球料比控制在5~8:1；液料比控制在3~4:1。
[0016]进一步地，DMAC和水的比例如果偏大，球磨效率降低；如果比例偏小，粉体氧化加重。更优选地，将DMAC和水的质量比控制在4
‑
6:1。
[0017]进一步地，控制球磨速度200~500r/min，控制球磨时长3
‑
6h。
[0018]进一步地，制得的超细片状锌粉的松装密度控制在0.5~1.0g/cm3。
[0019]进一步地，球磨完毕后，将球磨得到的浆料进行压滤分离出固体，然后转移到真空干燥箱进行干燥。
[0020]进一步地，设置干燥温度100
‑
150℃，干燥时长2
‑
6h。
[0021]有益效果：本专利技术提供的超细片状锌粉球磨工艺，能够安全稳定地工业化生产均匀、锌含量高、光泽度好的片状锌粉。相比较干法球磨，本专利技术的工艺不需要惰性气体保护，降低了对设备的要求和生产成本，有效减少粉体团聚和焊合。相比较有机溶剂湿法球磨，本专利技术的工艺解决了有机溶剂挥发产生的易燃易爆隐患和对人身、环境的伤害。相比较去离子水湿法球磨，本专利技术的工艺减缓了球磨过程中锌粉的氧化工艺，提高片状锌粉的锌含量和光亮度。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施例进一步阐明本专利技术，这些实施例是示例性的，旨在说明问题和解释本专利技术，并不是一种限制。
[0023]实施例1在球磨装置中加入介质球、球磨溶液和锌粉原料进行球磨，球磨完毕后，将球磨得到的浆料进行压滤分离出固体，然后转移到真空干燥箱进行干燥，最后分级得到超细片状锌粉。
[0024]本实施例中，球磨溶液为去离子水和DMAC经低速搅拌0.5h得到的均匀混合溶液，DMAC和水的质量比为3:1。
[0025]本实施例中，介质球为不锈钢球；不锈钢球的直径1.5mm；球料比3:1；液料比5:1。
[0026]本实施例中，球磨速度500r/min，球磨时长6h。
[0027]本实施例中，干燥温度100℃，干燥时长6h。
[0028]本实施例中，分级得到D50为23.3μm的超细片状锌粉，其松装密为0.68g/cm3。
[0029]实施例2在球磨装置中加入介质球、球磨溶液和锌粉原料进行球磨，球磨完毕后，将球磨得到的浆料进行压滤分离出固体，然后转移到真空干燥箱进行干燥，最后分级得到超细片状锌粉。
[0030]本实施例中，球磨溶液为去离子水和DMAC经低速搅拌0.5h得到的均匀混合溶液，DMAC和水的质量比为4:1。
[0031]本实施例中，介质球为不锈钢球；不锈钢球的直径2mm；球料比5:1；液料比4:1。
[0032]本实施例中，球磨速度400r/min，球磨时长5h。
[0033]本实施例中，干燥温度110℃，干燥时长5h。
[0034]本实施例中，分级得到D50为20.4μm的超细片状锌粉，其松装密为0.76g/cm3。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超细片状锌粉的制备工艺，其特征在于：在球磨装置中加入介质球、球磨溶液和锌粉原料进行球磨，球磨完毕后分离出固体，经干燥、分级得到D50在15~25μm的超细片状锌粉；其中，所述球磨溶液为去离子水和DMAC的混合溶液，DMAC和水的质量比控制在3~8:1。2.根据权利要求1所述的超细片状锌粉的制备工艺，其特征在于：所述介质球为不锈钢球；不锈钢球的直径控制在1.5~5mm；球料比控制在3~10:1；液料比控制在2~5:1。3.根据权利要求2所述的超细片状锌粉的制备工艺，其特征在于：不锈钢球的直径控制在2~3mm；球料比控制在5~8:1；液料比控制在3~4:1。4.根据权利要求1所述的超细片状锌粉的制备工艺，其特征在于：DMAC和水的质量比控制在4
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【专利技术属性】
技术研发人员：白江博，刘忠庆，程乐心，郑桃，
申请(专利权)人：苏州铂韬新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：