生产碱性电池锌粉的方法技术

本发明专利技术涉及生产碱性电池锌粉的方法，解决了用干法生产碱性电池锌粉的生产工艺，先用锌锭制取合格锌粉，再将合格锌粉送入汞齐化罐中进行汞齐化，生产出粒度在－４５０－１２５μｍ范围内的合格碱性电池锌粉；生产过程中严格控制喷嘴直径、环缝间隙和喷嘴口压力，生产出高质量碱性电池锌粉。由于工艺简单易行，适于工业化生产，锌粉可替代进口。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到碱性电池锌粉的生产方法。当前，生产碱性电池锌粉多采取湿法，如电解法、盐酸氯化汞法、醋酸法、碱法等。由于湿法的过程是在酸性或碱性溶液中进行，虽然有利于汞齐化、进行速度快等优点，但湿法制的碱性电池锌粉需要大量的离子水漂洗除去可溶性的离子后，再经干燥方可得到碱性电池锌粉。因此有较多的废水需经处理才能排放，损失金属，污染环境，操作复杂，劳动条件差。针对上述湿法生产碱性电池锌粉的缺点，本专利技术提供一种干法。由于采用特殊制造的喷嘴，用气体喷雾法制取锌粉，然后使锌粉与汞在一定的温度、真空度下进行汞齐化而生产出碱性电池锌粉，避免了湿法生产碱性电池锌粉的缺点，产品质量高。本方法是这样实现的首先用气体喷雾方法制取锌粉将锌锭经表面处理后烘干，放入石墨坩埚中，用中频感应炉熔炼，加入一定量的缓蚀剂，搅匀。因这些元素具备氢的过电位高，与汞有着亲合力，能提高产品的抗腐蚀能力，大大降低气体发生量，提高产品质量。熔化温度为450-600℃。然后将熔化的锌液倒入保温包;倾斜保温包让锌液流进带喷嘴的漏包，当形成锌液柱时，立即开启气阀，用高速喷射气体把锌液击碎成细小的锌滴。当雾化发生时，许多金属液滴就以较高而又不同的速度运动，这一作用促使液滴聚合，使锌粉的粒度和粉末的颗粒有所改变;由于颗粒的形状是影响碱性电池锌粉质量好坏的关键，我们希望喷出的锌粒成为球形，这样产品的气体发生量会很低，松装密度大，为此，把喷嘴的直径选为2.0-3.5mm，喷嘴环缝间隙选为0.2-1.0mm，喷嘴出口压力为0.5-3mPa。此外，还要严格控制操作，在喷粉过程中用显微镜观察颗粒形状，并进行随时调整。若雾化锌粉的粒度分布较窄，其生产锌粉量就较高。锌粉落入雾化筒下部储水中继续冷却，冷却水用电渗析水;搬开阀门，锌粉连同水份一起放入离心机内进行离心，使锌粉与水分离，得到表面湿润的锌粉，立即送入干燥窑内进行干燥，干燥窑的温度控制在80-300℃。锌粉在干燥窑内迅速蒸发水分而来不及氧化，出窑后进行筛分。过筛网为425、125、75μm的一套振动筛，合格的锌粉送汞齐化工序。粒度在425μm以上、75μm以下的产品返回到中频熔炼炉内重新熔炼。本专利技术汞齐化工艺采用锌粉与汞、汞蒸气化合完成汞齐化反应，反应在特殊设计的，用不锈钢材料制造的滚筒式的汞齐化罐中完成。将干燥的锌粉装入罐内，按用户要求加入一定量的汞(如通常国内要求含汞量为6.5%)，盖紧加料口，接通真空系统，开启真空泵，使真空度变到-0.08-0.2mPa，停止抽气，关闭系统阀，温度控制在80-300℃并恒温一段时间，然后停止加热，冷却室温，做好出罐准备，生产过程即完成，然后称量、装袋、热塑封装入库。筛上、筛下产品分别供不同厂家选用。其生产流程如附图说明图1所示。与湿法相比，本专利技术的优点在于生产工艺简单、合理、操作易控制，设备不太复杂，适于大工业化生产，产品质量高等。图1为本专利技术的生产工艺流程图。下面结合工艺流程图描述一个实施例取锌锭为Zn-0′，经表面处理后烘干，放入石墨坩埚中，用中频感应炉熔炼。熔炼时加入缓蚀剂PIB，搅匀。熔化温度控制在450-600℃，待锌熔化后，将锌液倒入保温包，再倾斜保温包让锌液流进预先准备好的带喷嘴的漏包，当形成锌液柱时，立即开启气阀，用高速喷射气体把锌液击碎成细小的锌滴;为了保证锌粒形状，喷嘴直径取2.0-3.5mm，喷嘴环缝间隙选取为0.2-1.0mm，出口处压力为0.5-3mPa，同时严格控制操作，并用显微镜仔细观察颗粒形状，并随时调整喷嘴以保证球状锌粒。待冷却的锌粉放入离心机后开启离心机，使之与水分离后送入干燥窑，在80-300℃温度下干燥，然后筛分，把分出的-425-125μm合格锌粉送进汞齐化罐进行汞齐化，其他规格锌粉返回中频炉重新熔炼。锌粉的汞齐化工艺在汞齐化罐中进行。待合格锌粉进入汞齐化罐后，加入5N汞，封紧口，接通真空系统，开启真空泵，使真空度达到-0.08-0.2mPa后停止抽气，关系统阀，使罐内温度保持在80-300℃，并恒温一段时间，然后停止加热，冷却，出罐、收集-425-125μm范围内的碱性电池锌粉，然后包装，生产工艺完成。由于生产电池种类不同，对锌粉的粒度要求不同，所以成品的粒度根据用户要求而定。权利要求1.，其特征在于1)将锌锭经表面处理后烘干，放入石墨坩埚中，用中频感应炉熔炼，加入一定量的缓蚀剂PIB，搅匀，熔化温度为450-600℃，然后将熔化的锌液倒入保温包；倾斜保温包让锌液流进带喷嘴的漏包，当形成锌液柱时，立即开启气阀，用高速喷射气体把锌液击碎成细小的锌滴；雾化中，改变锌粉粒度；通过控制喷嘴，使锌粒成球形；后进入离心机离心，使之与水分分离，后进入干燥窑干燥，出窑后进行筛分；2)汞齐化工序在汞齐化罐中完成，将筛分出的-450-125μm的合格锌粉送入汞齐化罐，加入5N汞，封紧口，抽真空，使真空度达到-0.08-0.2mPa，使罐内温度保持在80-300℃，恒温一段时间后，停止加热、冷却、出罐、收集-425-125μm范围内的碱性电池锌粉。2.按照权利要求1所述的，其特征在于所用喷嘴直径为2.0-3.5mm，喷嘴环缝间隙选为0.2-1.0mm，出口压力为0.5-3mPa。3.按照权利要求1所述的，其特征在于所用冷却水为电渗析水。全文摘要本专利技术涉及，解决了用干法生产碱性电池锌粉的生产工艺，先用锌锭制取合格锌粉，再将合格锌粉送入汞齐化罐中进行汞齐化，生产出粒度在-450—125μm范围内的合格碱性电池锌粉；生产过程中严格控制喷嘴直径、环缝间隙和喷嘴口压力，生产出高质量碱性电池锌粉。由于工艺简单易行，适于工业化生产，锌粉可替代进口。文档编号H01M4/42GK1075670SQ9210981公开日1993年9月1日 申请日期1992年8月7日 优先权日1992年8月7日专利技术者李灿皋, 何玉芝, 朱延东, 王立佳, 于汉芹 申请人:沈阳市葫锌新产品技术开发公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产碱性电池锌粉的方法，其特征在于：１）将锌锭经表面处理后烘干，放入石墨坩埚中，用中频感应炉熔炼，加入一定量的缓蚀剂ＰＩＢ，搅匀，熔化温度为４５０－６００℃，然后将熔化的锌液倒入保温包；倾斜保温包让锌液流进带喷嘴的漏包，当形成锌液柱时，立即开启气阀，用高速喷射气体把锌液击碎成细小的锌滴；雾化中，改变锌粉粒度；通过控制喷嘴，使锌粒成球形；后进入离心机离心，使之与水分分离，后进入干燥窑干燥，出窑后进行筛分；２）汞齐化工序在汞齐化罐中完成，将筛分出的－４５０－１２５μｍ的合格锌粉送入汞齐化罐，加入５Ｎ汞，封紧口，抽真空，使真空度达到－０．０８－０．２ｍＰａ，使罐内温度保持在８０－３００℃，恒温一段时间后，停止加热、冷却、出罐、收集－４２５－１２５μｍ范围内的碱性电池锌粉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿皋，何玉芝，朱延东，王立佳，于汉芹，
申请(专利权)人：葫芦岛锌厂，沈阳市葫锌新产品技术开发公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]