【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属加工除渣，具体涉及一种铅再生用除渣剂及其制备方法。
技术介绍
1、生产铅的原料分为一次资源和二次资源，其中的二次资源主要为废铅酸电池，得到的铅产品即为再生铅，再生铅在侧吹熔池熔炼、底吹熔炼等熔炼工艺中，需要采用除渣剂将铅中杂质除尽，如何改进除渣剂的成分、去除铅液中的杂质，提高熔体纯度已经成为制备再生铅研究的重点；
2、国内除渣剂主要原料是珍珠岩，但是珍珠岩自身的结晶结构发育程度、斑晶含量和形态对其性能都会产生很大的影响，无法得到性能稳定的除渣剂，专利技术专利cn102756112b公开了一种铸造用复合除渣剂，具体包括珍珠岩细粉、活性sio2和水玻璃；虽然利用了活性sio2和水玻璃改善除渣剂的性能，但是仍然无法解决珍珠岩自身性能并不稳定的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铅再生用除渣剂及其制备方法，用于解决现有技术中单纯采用珍珠岩制备的除渣剂性能不稳定的弊端。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种铅再生用除渣剂，按照重量份计，包括以下组分：改性还原剂10-20份、改性膨胀珍珠岩20-30份、酰基金属粉末20-20份、硼砂10-20份、助燃剂10-20份和工业盐10-20份；
3、所述改性还原剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、采用小微型球磨机对铁粉研磨，后使用自动筛分机筛选得到粒径为20-40nm的纳米级铁粉；
5、s2、纳米级铁粉、聚乙烯亚胺、瓜尔胶和水按照一定用量比
6、改性还原剂的合成反应原理为：
7、
8、所述改性膨胀珍珠岩的制备方法，包括以下步骤：
9、a1、珍珠岩矿石破碎、在1000-1200℃下高温煅烧60-120min，后烘干研磨，过200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；将膨胀珍珠岩粉末置于100℃下烘干处理10min，得到干燥后的膨胀珍珠岩粉末；将干燥后的膨胀珍珠岩粉末置于200ml、0.2mol/l的naoh溶液中、混合搅拌，后采用去离子水洗涤、减压抽滤，置于100℃下烘干处理，得到碱预处理后的膨胀珍珠岩粉末；
10、a2、将硬脂酸固体粉末和乙醇溶液混合、浸泡3h，得到0.05mo/l的硬脂酸乙醇溶液；
11、a3、将碱处理后的膨胀珍珠岩粉末和硬脂酸乙醇溶液按照用量比100g:10-30ml混合、以30r/min搅拌2h，混合反应；后在80-85℃下蒸发溶剂，制备得到改性膨胀珍珠岩。
12、进一步的，纳米级铁粉、聚乙烯亚胺、瓜尔胶和水混合的用量比为200g:10-20ml:10ml:5ml。
13、进一步的，碱处理后的膨胀珍珠岩粉末和硬脂酸乙醇溶液混合的用量比为100g:30ml。
14、进一步的，酰基金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
15、将单质硅、单质铝、单质铁、单质钙、单质钾、单质钠和单质镁按照一定的用量比在反应容器中混合，后通入氮气，排出反应容器中的空气；在氮气氛围下，以10ml/min的流速通入co气体，在60℃下反应2h，得到酰基金属粉末。
16、进一步的，所述单质硅、单质铝、单质铁、单质钙、单质钾、单质钠和单质镁混合的用量比为60-70g:10-14g:0.5-2.5g:1-2g:1.5-5g:2-5g:2-5g。
17、进一步的，所述助燃剂具体为水解后的木质纤维素；所述木质纤维素水解的具体工艺包括以下步骤：
18、在高压釜中加入木质纤维、纤维素酶和蒸馏水；高压釜在160-170℃下进行水解反应200-300min，后冷却至室温，得到水解后的混合物。将水解后的混合物在110-120℃下干燥直至恒重，得到助燃剂。
19、进一步的，所述木质纤维素、纤维素酶和蒸馏水混合的用量比为50g:3-5g:100ml。
20、本专利技术的另一种方案，将改性还原剂、改性膨胀珍珠岩、酰基金属粉末、硼砂、助燃剂和工业盐按照上述用量比混合，制备得到一种铅再生用除渣剂。
21、本专利技术具备下述有益效果：
22、1、本专利技术采用纳米零价铁作为还原剂；纳米零价铁可以和熔炼液中的氧化铅发生反应，生成金属铅。铁粉的粒径经研磨过筛后，达到纳米级时，具有更大的比表面积和更强的反应活性。但是，纳米零价铁表面能很高且自身具有很强的磁性，容易产生严重的团聚现象，从而影响纳米零价铁的反应活性。采用聚乙烯亚胺和瓜尔胶改性纳米级铁粉，聚乙烯亚胺中重复的亚胺基团和瓜尔胶中的羟基官能团均能够和纳米零价铁产生螯合作用。此外，瓜尔胶吸水膨胀后形成纤维骨架，使得纳米零价铁均匀分散在改性助剂中；聚乙烯亚胺具有重复的乙胺单元，螯合效率高，从而使得改性还原剂在铸造溶液中均匀播撒，便于聚集熔渣及异物。
23、2、本专利技术预先添加了改性膨胀珍珠岩作为再生铅用除渣剂的组分。在自然条件下开采的珍珠岩矿石破碎形成砂矿，后经过煅烧工艺，在高温条件下急速加热，使得砂矿中原本存在的水发生气化作用，随后经过迅速膨胀产生多孔结构，使之体积膨胀数十倍后形成膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩的内部为蜂窝状多孔结构。膨胀珍珠岩经硬脂酸偶联剂改性，表面负载-cooh官能团。-cooh官能团可以和改性后的纳米零价铁表面负载的亚胺基团和羟基官能团络合反应，使得除渣剂各组分的一体性增强、不分散。
24、3、本专利技术在制备的再生铅用除渣剂中按照特定比例掺入了酰基金属粉末。所述酰基金属粉末中具体包括混合金属。酰基化后的金属在和除渣剂中的其他组分混合后，酰基能够和带有亚胺基的改性纳米零价铁发生复配反应。此外，混合金属的用量比与国内除渣剂中金属氧化物的用量比保持一致。在高温熔融条件下，被氧化为金属氧化物。单质硅、单质铝、单质铁、单质钙、单质钾、单质钠和单质镁混合的用量比为60-70g:10-14g:0.5-2.5g:1-2g:1.5-5g:2-5g:2-5g时，对应氧化产物氧化钠、氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化钾、氧化钠和氧化镁的用量比仍然落在国内高效除渣剂中范围内。从而在另一种程度上保证了制备除渣剂的稳定性。
25、4、本专利技术采用水解后的木质纤维素粉末作为助燃剂，木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素构成。到那时，大量的微原纤维之间以大量的分子间和分子内氢键相互作用，木质纤维素自身结构和性能较为稳定。利用相应的水解酶破坏纤维素和半纤维素结构，使其聚合度和结晶度进一步降低，从而产生更多的降解糖。利用结晶度降低的水解后的纤维素作为再生铅用除渣剂的助燃剂组分。硼砂(na2b4o7·10h20)本身在铝化铅类熔体中，能够让硼和铝有足够的反应时间，形成固体物。此外，本身可以络合-oh基团，实现物料组分的有机联系。采用适量的工业盐作为除渣剂组分，实现铅、渣的快速分离。
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1.一种铅再生用除渣剂，其特征在于，按照重量份计，包括以下组分：改性还原剂10-20份、改性膨胀珍珠岩20-30份、酰基金属粉末20-30份、硼砂10-20份、助燃剂10-20份和工业盐10-20份；
2.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，步骤S2中纳米级铁粉、聚乙烯亚胺、瓜尔胶和水混合的用量比为200g:10-20mL:10mL:5mL。
3.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，步骤A3中碱处理后的膨胀珍珠岩粉末和硬脂酸乙醇溶液混合的用量比为100g:30mL。
4.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，所述酰基金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，所述单质硅、单质铝、单质铁、单质钙、单质钾、单质钠和单质镁混合的用量比为60-70g:10-14g:0.5-2.5g:1-2g:1.5-5g:2-5g:2-5g。
6.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，所述助燃剂具体为水解后的木质纤维素；所述木质纤维素水解
7.根据权利要求6所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，所述木质纤维素、纤维素酶和蒸馏水混合的用量比为50g:3-5g:100mL。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的一种铅再生用除渣剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性还原剂、改性膨胀珍珠岩、酰基金属粉末、硼砂、助燃剂和工业盐按照上述用量比混合均匀，制备得到一种铅再生用除渣剂。
...【技术特征摘要】
1.一种铅再生用除渣剂，其特征在于，按照重量份计，包括以下组分：改性还原剂10-20份、改性膨胀珍珠岩20-30份、酰基金属粉末20-30份、硼砂10-20份、助燃剂10-20份和工业盐10-20份；
2.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，步骤s2中纳米级铁粉、聚乙烯亚胺、瓜尔胶和水混合的用量比为200g:10-20ml:10ml:5ml。
3.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，步骤a3中碱处理后的膨胀珍珠岩粉末和硬脂酸乙醇溶液混合的用量比为100g:30ml。
4.根据权利要求1所述的一种铅再生用除渣剂，其特征在于，所述酰基金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种铅再生用除渣剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：周笛，宋宣都，陈华勇，
申请(专利权)人：安徽华铂再生资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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