一种超细锌粉的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有色冶金化工工业技术领域，具体为一种超细锌粉的制备方法。
【背景技术】
[0002] 超细锌粉因具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于电池、催化剂、润滑材料、 高性能金属超细汽车面漆、无机抗菌材料及纳米复合材料添加剂等方面。超细锌粉价格虽 高，但使用效率高，很少的用量就能达到富锌底漆防腐蚀性能的要求。超细锌粉的化学反应 活性高，用作还原剂时还原性强、反应迅速、还原效率高，以其置换金属盐溶液制备超细金 属粉末时得到的金属粒子更细，消耗锌粉量也更少。
[0003] 超细锌粉用途广泛，市场前景广阔，市场需求量大。目前，超细锌粉的生产一般采 用金属锌的常压挥发冷凝法，所得锌粉平均粒度接近30 μ m，而10 μ m以下的则很少，生产 过程能耗大，煤污染环境严重，而且生产工艺处于一种相对开放的环境，锌粉的粉尘不仅影 响员工的健康而且污染环境。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种对原料的适应性 强，能耗更低，产品质量更高，工人操作环境更好的超细锌粉制备方法. 本发明的超细锌粉制备方法，包括以下步骤 (1) 熔化：将粗锌锭置于熔化炉中，加热至460-580°C，熔化成粗锌液； (2) 熔析：将所得粗锌液转移至熔析炉中，进行熔析除杂，初步去除铅和铁杂质； (3) 除镉和除铅：将初步除杂后的锌液转移至塔式锌粉熔炼炉中，依次去除镉和铅杂 质； (4) 蒸馏：将去除镉和铅杂质的锌液转移至真空炉中，加热至600-800 °C，得到锌蒸汽； (5) 冷凝：将锌蒸汽通入冷凝仓，在惰性气体保护下，冷凝得到原锌粉； (6) 分级：在密闭条件下，将所得的原锌粉输送至分级车间，通过气流分级工艺对原锌 粉进行精确分级，得到不同规格的超细锌粉，分级后产生的锌粒再次熔化制成锌锭加入熔 化炉； 上述步骤（1)、（2)和（4)均在真空度为41230-54530Pa的负压环境下进行。
[0005] 优选地，所述熔化过程中以天然气作为燃料。
[0006] 优选地，所述惰性气体为氮气。
[0007] 优选地，所述冷凝过程中将锌蒸汽通入循环加减压冷凝仓，利用惰性气体氮气进 行加压和减压处理。
[0008] 优选地，所述分级过程中原锌粉通过锌粉集装输送设备输送至分级车间。
[0009] 下表为本发明的工艺制备的锌粉与一般工艺制备的锌粉的技术指标比较。
[0010] 本发明的超细锌粉制备方法，熔化、熔析和蒸馏三个步骤均在真空负压环境下进 行，降低了工艺温度，节约了能源，并且有效保证了锌粉粒度达到要求。整个工艺过程均在 密闭环境下进行，利用惰性气体氮气进行加压和减压处理，防止了锌粉颗粒的氧化，同时防 止了锌粉尘对环境的污染，以及对员工健康的伤害。利用锌蒸汽在加压下凝固点上升而达 到冷凝的目的，同时利用氮气加压时的强对流冷气体，阻止锌粉颗粒凝聚，细粉率达到95% 以上。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明的生产工艺流程图1 图2为本发明的生产工艺流程图2 实施方式 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做出简要说明。
[0012] 实施例1 本发明的超细锌粉制备方法，包括以下步骤 (1) 熔化：在41230Pa的负压条件下，将粗锌锭置于熔化炉中，以天然气作为燃料，加热 至460°C，熔化成粗锌液； (2) 熔析：在41230Pa的负压条件下，将所得粗锌液转移至熔析炉中，进行熔析除杂，初 步去除铅和铁杂质； (3) 除镉和除铅：将初步除杂后的锌液转移至塔式锌粉熔炼炉中，依次去除镉和铅杂 质； (4) 蒸馏：在41230Pa的负压条件下，将去除镉和铅杂质的锌液转移至真空炉中，加热 至600°C，得到锌蒸汽； (5) 冷凝：将锌蒸汽通入循环加减压冷凝仓，利用惰性气体氮气进行加压和减压处理， 冷凝得到原锌粉； (6) 分级：在密闭条件下，将原锌粉通过锌粉集装输送设备输送至分级车间，通过气流 分级工艺对原锌粉进行精确分级，得到不同规格的超细锌粉，分级后产生的锌粒再次熔化 制成锌锭加入熔化炉。
[0013] 实施例2 本发明的超细锌粉制备方法，包括以下步骤 (1) 熔化：在54530Pa的负压条件下，将粗锌锭置于熔化炉中，以天然气作为燃料，加热 至580°C，熔化成粗锌液； (2) 熔析：在54530Pa的负压条件下，将所得粗锌液转移至熔析炉中，进行熔析除杂，初 步去除铅和铁杂质； (3) 除镉和除铅：将初步除杂后的锌液转移至塔式锌粉熔炼炉中，依次去除镉和铅杂 质； (4) 蒸馏：在54530Pa的负压条件下，将去除镉和铅杂质的锌液转移至真空炉中，加热 至800°C，得到锌蒸汽； (5) 冷凝：将锌蒸汽通入循环加减压冷凝仓，利用惰性气体氮气进行加压和减压处理， 冷凝得到原锌粉； (6) 分级：在密闭条件下，将原锌粉通过锌粉集装输送设备输送至分级车间，通过气流 分级工艺对原锌粉进行精确分级，得到不同规格的超细锌粉，分级后产生的锌粒再次熔化 制成锌锭加入熔化炉。
[0014] 实施例3 本发明的超细锌粉制备方法，包括以下步骤 (1) 熔化：在41230Pa的负压条件下，将粗锌锭置于熔化炉中，以天然气作为燃料，加热 至460°C，熔化成粗锌液； (2) 熔析：在41230Pa的负压条件下，将所得粗锌液转移至熔析炉中，进行熔析除杂，初 步去除铅和铁杂质； (3) 除镉和除铅：将初步除杂后的锌液转移至塔式锌粉熔炼炉中，依次去除镉和铅杂 质； (4) 蒸馏：在41230Pa的负压条件下，将去除镉和铅杂质的锌液转移至真空炉中，加热 至800°C，得到锌蒸汽； (5) 冷凝：将锌蒸汽通入循环加减压冷凝仓，利用惰性气体氮气进行加压和减压处理， 冷凝得到原锌粉； (6) 分级：在密闭条件下，将原锌粉通过锌粉集装输送设备输送至分级车间，通过气流 分级工艺对原锌粉进行精确分级，得到不同规格的超细锌粉，分级后产生的锌粒再次熔化 制成锌锭加入熔化炉。
[0015] 实施例4 本发明的超细锌粉制备方法，包括以下步骤 (1) 熔化：在54530Pa的负压条件下，将粗锌锭置于熔化炉中，以天然气作为燃料，加热 至580°C，熔化成粗锌液； (2) 熔析：在54530Pa的负压条件下，将所得粗锌液转移至熔析炉中，进行熔析除杂，初 步去除铅和铁杂质； (3) 除镉和除铅：将初步除杂后的锌液转移至塔式锌粉熔炼炉中，依次去除镉和铅杂 质； (4) 蒸馏：在54530Pa的负压条件下，将去除镉和铅杂质的锌液转移至真空炉中，加热 至600°C，得到锌蒸汽； (5) 冷凝：将锌蒸汽通入循环加减压冷凝仓，利用惰性气体氮气进行加压和减压处理， 冷凝得到原锌粉； (6) 分级：在密闭条件下，将原锌粉通过锌粉集装输送设备输送至分级车间，通过气流 分级工艺对原锌粉进行精确分级，得到不同规格的超细锌粉，分级后产生的锌粒再次熔化 制成锌锭加入熔化炉。
【主权项】
1. 一种超细锌粉的制备方法，包括如下步骤： (1) 熔化：将粗锌锭置于熔化炉中，加热至460-580°C，熔化成粗锌液； (2) 熔析：将所得粗锌液转移至熔析炉中，进行熔析除杂，初步去除铅和铁杂质； (3) 除镉和除铅：将初步除杂后的锌液转移至塔式锌粉熔炼炉中，依次去除镉和铅杂 质； (4) 蒸馏：将去除镉和铅杂质的锌液转移至真空炉中，加热至600-800 °C，得到锌蒸汽； (5) 冷凝：将锌蒸汽通入冷凝仓，在惰性气体保护下，冷凝得到原锌粉； (6) 分级：在密闭条件和惰性气体保护的条件下，将所得的原锌粉输送至分级车间，通 过气流分级工艺对原锌粉进行精确分级，得到不同规格的超细锌粉，分级后产生的锌粒再 次熔化制成锌锭加入熔化炉； 上述制备过程均在密闭条件下进行，其中，步骤（1)、（2)和（4)均在真空度为 41230-54530Pa的负压环境下进行。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔化过程，以天然气作为燃料。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。4. 根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述冷凝过程，将锌蒸汽 通入循环加减压冷凝仓，利用惰性气体氮气进行加压和减压处理。5. 根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述分级过程，原锌粉通 过锌粉集装输送设备输送至分级车间。
【专利摘要】本发明公开了一种超细锌粉的制备方法，包括熔化、熔析、除镉、除铅、蒸馏、冷凝和分级等步骤，整个工艺步骤在密闭条件下进行，其中熔化、熔析和蒸馏三个步骤是在真空负压下进行，冷凝步骤在循环加减压冷凝仓中进行。本发明的制备方法能源消耗较少，所制得的超细锌粉粒径较小、总锌量高、活性高。
【IPC分类】B22F9/12
【公开号】CN105328201
【申请号】CN201410383995
【发明人】徐富荣
【申请人】天津市利丰源达锌业有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月7日