【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末冶金，具体而言，涉及一种片状锌粉、其制备方法及应用。
技术介绍
1、片状锌粉作为一种重要的防腐用超细片状金属粉体，主要用于配置各种水溶性、无机盐涂料和有机富锌涂料。与球状锌粉相比，片状锌粉具有良好的金属光泽及漂浮特性。此外，片状锌粉由于其特殊的二维平面结构，片层之间平行搭接，涂层致密，可使腐蚀线路延长而提高涂层抗腐蚀性能。目前片状锌粉的制备方法一般为球磨法，即将一定粒度的超细球型活性锌粉进行干法或湿法球磨，通过磨球与磨球、磨球与罐壁之间强烈的碰撞、磨擦和剪切作用，将锌粉粉碎碾压成片状形态。尽管球磨法在产率上具有优势且成本较低，但其生产的金属粉末存在粒径分布较宽的问题，范围从几微米到上百微米不等，难以有效控制粒径大小。此外，经球磨处理的片状金属粉末需要经过进一步的筛分或气流分级以实现对粉体粒径分布的控制，但这会导致生产工序冗长、片状锌粉氧化、回收率和成品率降低等问题。
2、现有技术中，专利cn110405199b公开了一种半自动化鳞片状锌粉及其制备方法和应用，所述方法包括如下步骤：在砂磨机中加入溶剂、助磨剂和球型锌粉进行研磨，得到浆料；将所述浆料离心分离并收集滤渣；将所述滤渣进行耙式真空干燥，得到固态粉末；将干燥后的所述固态粉末与助磨剂混合后采用球磨机进行球磨，然后通过旋风分级得到鳞片状锌粉。专利cn104815987b公开了一种鳞片状锌粉的制备方法，包括配料、球磨、干燥、筛分步骤，具体包括：采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，加入锌粉重量比10~20:1的钢球，并加入锌粉重量百分比1~3的助磨
3、基于此，如何提供一种片状锌粉的制备及分离方法，以使得在较短的工艺流程中得到粒径分布较窄且片层光滑、边缘平整的锌粉，是本领域亟需解决的问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种片状锌粉、其制备方法及应用，以解决现有技术中片状锌粉生产工序冗长、粒径分布宽且形貌不佳、成品率较低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种片状锌粉的制备方法，包括：步骤s1，球磨：对原料锌粉进行湿法球磨，得到球磨浆料；步骤s2，分散：将球磨浆料进行稀释及超声分散，得到预分散浆料；步骤s3，分段离心：依次对预分散浆料进行n段离心分离，且每段离心分离过程中采用的离心转速依次增加，其中n≥3；步骤s4，干燥：对第2至第n-1段离心分离得到的固体进行干燥，得到片状锌粉。
3、进一步地，步骤s3中n=3，且一段离心的离心转速为100~500rpm，时间为1~10min，二段离心的离心转速为500~2000min，时间为1~10min；三段离心的离心转速为2000~5000min，时间为5~30min。
4、进一步地，步骤s1中，球磨的转速为200~500rpm，时间为2~10h，且球湿法球磨包括：将原料锌粉分散在添加有助磨剂和球磨介质的球磨溶剂中进行球磨；优选地，球磨介质与原料锌粉的重量比为5~20：1，球磨溶剂与原料锌粉的质量比为2~6：1。
5、进一步地，步骤s2中稀释采用的稀释溶剂选自无水乙醇、乙二醇和溶剂油中的一种或多种；优选地，稀释溶剂与球磨浆料的体积比为1：（3~5）。
6、更进一步地，球磨溶剂选自无水乙醇、乙二醇和溶剂油中的一种或多种，助磨剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸和聚乙二醇中的一种或多种，球磨介质为直径为2~20mm的不锈钢球；优选地，球磨溶剂为无水乙醇，助磨剂为十二烷基苯磺酸钠，稀释溶剂为无水乙醇。
7、进一步地，步骤s2中分散还包括向球磨浆料中加入分散助剂，分散助剂与原料锌粉的重量比为1~3：100，分散助剂选自聚苯乙烯磺酸钠、聚多巴胺和聚磷酸酯中的一种或多种；优选地，分散助剂为聚苯乙烯磺酸钠。
8、进一步地，步骤s2中超声分散的超声频率为20~40khz，时间为5~60min。
9、进一步地，步骤s4中干燥在真空环境下进行，干燥的温度为60~90℃，时间为10~20h。
10、本专利技术的另一方面提供了一种片状锌粉，该片状锌粉采上述制备方法制得，且片状锌粉的d50为9~30μm，d10到d90的粒径跨距为15~37μm，松装密度为0.5~2.1g/cm3。
11、本专利技术的又一个方面提供了一种上述片状锌粉在工业涂装领域中富锌涂料中的应用。
12、应用本专利技术的技术方案，与传统工艺相比，将分段离心与固液分离有机结合在一起，从而更好地替换气流分级或筛分步骤，减少对设备的依赖，并有效避免了传统分级过程中所造成的锌粉氧化。最终得到的片状锌粉产品回收率高，片层光滑边缘平整，具有良好的金属光泽，能够作为富锌涂料的主要组分而被应用于工业涂装领域。
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1.一种片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤S3中N=3，且一段离心的离心转速为100~500rpm，时间为1~10min，二段离心的离心转速为500~2000min，时间为1~10min；三段离心的离心转速为2000~5000min，时间为5~30min。
3.根据权利要求1或2所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述球磨的转速为200~500rpm，时间为2~10h，且所述湿法球磨包括：将所述原料锌粉分散在添加有助磨剂和球磨介质的球磨溶剂中进行球磨。
4.根据权利要求3所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述球磨介质与所述原料锌粉的重量比为5~20：1，所述球磨溶剂与所述原料锌粉的质量比为2~6：1。
5.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述稀释采用的稀释溶剂选自无水乙醇、乙二醇和溶剂油中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述稀释溶剂与所述球磨浆料的体积比为1
7.根据权利要求3所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述球磨溶剂选自无水乙醇、乙二醇和溶剂油中的一种或多种，所述助磨剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸和聚乙二醇中的一种或多种，所述球磨介质为直径为2~20mm的不锈钢球。
8.根据权利要求7所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述球磨溶剂为无水乙醇，所述助磨剂为十二烷基苯磺酸钠，所述稀释溶剂为无水乙醇。
9.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述分散还包括向所述球磨浆料中加入分散助剂，所述分散助剂与所述原料锌粉的重量比为1~3：100，所述分散助剂选自聚苯乙烯磺酸钠、聚多巴胺和聚磷酸酯中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述分散助剂为聚苯乙烯磺酸钠。
11.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述超声分散的超声频率为20~40kHz，时间为5~60min。
12.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述干燥在真空环境下进行，所述干燥的温度为60~90℃，时间为10~20h。
13.一种片状锌粉，其特征在于，所述片状锌粉采用权利要求1至12中任一项所述的制备方法制得，且所述片状锌粉的D50为9~30μm，D10到D90的粒径跨距为15~37μm，松装密度为0.5~2.1g/cm3。
14.一种权利要求13所述的片状锌粉在工业涂装领域中富锌涂料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤s3中n=3，且一段离心的离心转速为100~500rpm，时间为1~10min，二段离心的离心转速为500~2000min，时间为1~10min；三段离心的离心转速为2000~5000min，时间为5~30min。
3.根据权利要求1或2所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述球磨的转速为200~500rpm，时间为2~10h，且所述湿法球磨包括：将所述原料锌粉分散在添加有助磨剂和球磨介质的球磨溶剂中进行球磨。
4.根据权利要求3所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述球磨介质与所述原料锌粉的重量比为5~20：1，所述球磨溶剂与所述原料锌粉的质量比为2~6：1。
5.根据权利要求1所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述稀释采用的稀释溶剂选自无水乙醇、乙二醇和溶剂油中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述稀释溶剂与所述球磨浆料的体积比为1：（3~5）。
7.根据权利要求3所述的片状锌粉的制备方法，其特征在于，所述球磨溶剂选自无水乙醇、乙二醇和溶剂油中的一种或多种，所述助磨剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙燕，娄花芬，王同波，王云鹏，莫永达，王乔，吴国玉，刘宇宁，王苗苗，李腾飞，张姣，
申请(专利权)人：中铝科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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