專利名稱：二氧化錳的超聲清洗的方法
技術領域：
本發明涉及一種二氧化錳的超聲清洗的方法。
背景技術：
電解二氧化錳是鋅錳電池的最佳去極化劑材料，隨著電池工業的發展，電池廠家對電解二氧化錳材料要求越來越高，其中電解二氧化錳的放電性能是重中之重。為此，電解廠家以及諸多科研部門都投入很大力量，從電解工藝以及后處理工藝尋找更加合理的工藝，生產質量更高的電解二氧化錳。尤其是產品的水洗工藝。
過去的工業生產方法是采用熱水，長時間攪拌浸泡多次往復洗滌，然后過濾，該法缺點是耗水量大，浸泡時間長，設備占用時間長生產效率低，長時間攪拌電耗太多，而且雜質洗除效果并不佳。在“無汞堿錳電池用電解二氧化錳生產工藝”(“電池”刊物、2003年、33(2)、102頁、肖崢著)一文中，建議可以采用高壓蒸汽洗滌方法，該方法因涉及到高壓，對大量處理二氧化錳設備難以實現，工藝復雜。
發明內容
本發明的目的是提供一種洗除雜質效果好、生產時間短、效率高、可大幅度地提高二氧化錳的放電性能的二氧化錳的超聲清洗的方法。
為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種二氧化錳的超聲清洗的方法，該方法包括下述步驟(1)、將工業二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液，置于設有加熱器和攪拌器的容器中；或是，在設有加熱器和攪拌器的容器中，將工業二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液；(2)、再將容器放入超聲設備中的超聲槽中，并在超聲槽內放入超聲介質；(3)、使用加熱器升溫，并進行攪拌，在頻率為25-40KHz的條件進行超聲處理；(4)超聲處理后，取出二氧化錳與水的混合液，過濾后，烘干二氧化錳即完成。
本發明是采用超聲處理方法，利用超聲空化作用，產生強力的沖擊，破壞微顆粒表面氣膜及液膜，使洗液充分與二氧化錳的微顆粒表面接觸和沖擊進入二氧化錳的顆粒孔隙內部，然后再脫離開二氧化錳的顆料表面及微孔以達到對二氧化錳的微顆粒表面及內部洗滌的目的。
本發明的超聲產生的方法是利用已有的技術，已有的超聲產生的方法在“超聲工程”(克洛福德著、科學出版社、1959年出版)一書中已詳細記載，如噴注式發生器，壓電換能器，電磁換能器等多種方法。本發明是把已有的超聲產生的方法用在超聲處理二氧化錳上。
在所述的步驟(3)中，超聲處理一般是在30℃以上，100℃以下的溫度條件下進行的。隨著溫度的升高，效果不斷的增加，但不能接近沸點，達到沸點就失去超聲的空化作用，達不到洗滌的目的。還有，超聲處理的溫度的選擇是根據不同的超聲發生器而選擇不同的溫度，如，采用壓電換能器，最高溫度不超過80℃。
在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間為20分鐘以上。超聲處理的時間低于20分鐘，洗滌效果不好。
在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間優選為40-60分鐘。超聲處理的時間超過60分鐘，洗滌效果增加不大，SO4-2含量的下降幅度不大。
在所述的步驟(2)中，超聲介質為水。
在本發明的方法中，對于二氧化錳與水的配比并沒有限定。工業二氧化錳與水混合時，只要所加入容器中的水沒過工業二氧化錳即可，如按水與二氧化錳的重量比計算，水與二氧化錳的重量比為大于1，優選水與二氧化錳的重量比為4-6。
本發明的優點是本發明的二氧化錳的超聲清洗的方法，其洗除雜質效果好、生產時間短、效率高、可大幅度地提高二氧化錳的放電性能。
圖1為本發明的實驗設備結構示意圖具體實施方式
本發明的實驗設備如圖1所示，該實驗設備采用設有加熱器1和攪拌器2的容器，容器可以采用燒杯3，燒杯3置于超聲設備中的超聲槽4中。燒杯3中裝有二氧化錳與水的混合液5，超聲槽4中裝有超聲介質—水6。
在本發明中采用的超聲設備為昆山市超聲儀器有限公司生產的KQ—500型超聲清洗器，但是，本發明并不限定于超聲清洗器，也可以采用其它廠家或公司生產的超聲清洗器。所采用的二氧化錳為張家口電池廠生產的工業成品二氧化錳，經化學分析，含硫酸根為1.05wt％。實驗設備如圖1所示，加熱器1采用異形熱得快。
分析方法按企標QB2106—95行業標準分析法做硫酸根含量分析。
如圖1所示，稱取工業二氧化錳50g，置于500ml燒杯3中，加入300ml水，將燒杯3放入超聲槽中，然后將加熱器1和控溫熱電偶7及攪拌器2裝進燒杯3中。再將燒杯3放入超聲設備中的超聲槽4中，并在超聲槽4內放入超聲介質—水6。使用加熱器1即熱得快升溫，溫度升到80℃，恒溫后，邊攪拌進行超聲處理，在頻率分別為25KHz和40KHz的條件下進行兩組超聲處理實驗。每組超聲處理又分20分鐘、40分鐘、60分鐘、120分鐘，各作4次超聲處理實驗，共8次超聲處理實驗。其工藝條件和進行超聲處理結果列入下表1中。
表1不同頻率和時間超聲處理后樣品中硫酸根含量分析的結果
由表1可見，通過60分鐘超聲處理可使樣品硫酸根含量下降40wt％，如果被洗除的是硫酸錳則洗除的雜質量為0.63wt％，也即二氧化錳含量可提高0.63wt％，又由于雜質的去除等可大幅度地提高二氧化錳的放電性能。
超聲處理后，將每次超聲處理后的二氧化錳與水的混合液取出，分別過濾后，烘干二氧化錳即完成。
權利要求
1.一種二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于該方法包括下述步驟(1)、將工業二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液，置于設有加熱器和攪拌器的容器中；或是，在設有加熱器和攪拌器的容器中，將工業二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液；(2)、再將容器放入超聲設備中的超聲槽中，并在超聲槽內放入超聲介質；(3)、使用加熱器升溫，并進行攪拌，在頻率為25-40KHz的條件進行超聲處理；(4)、超聲處理后，取出二氧化錳與水的混合液，過濾后，烘干二氧化錳即完成。
2.根據權利要求1所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(3)中，超聲處理是在30℃以上，100℃以下的溫度條件下進行的。
3.根據權利要求1或2所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間為20分鐘以上。
4.根據權利要求3所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(3)中，超聲處理的時間為40-60分鐘。
5.根據權利要求1所述二氧化錳的超聲清洗的方法，其特征在于在所述的步驟(2)中，超聲介質為水。
全文摘要
一種二氧化錳的超聲清洗的方法，包括下述步驟(1)將工業二氧化錳置于設有加熱器和攪拌器的容器中，再放入水，混合配制成二氧化錳與水的混合液；或是，將工業二氧化錳與水混合配制成二氧化錳與水的混合液，然后置于設有加熱器和攪拌器的容器中；(2)再將容器放入超聲設備中的超聲槽中，并在超聲槽內放入超聲介質；(3)使用加熱器升溫，并進行攪拌，在頻率為25－40KHz的條件進行超聲處理；(4)超聲處理后，取出二氧化錳與水的混合液，過濾后，烘干二氧化錳即完成。本發明的方法洗除雜質效果好、生產時間短、效率高、可大幅度地提高二氧化錳的放電性能。
文檔編號B08B3/12GK1590303SQ0315602
公開日2005年3月9日 申請日期2003年8月28日 優先權日2003年8月28日
發明者胡永海, 劉峰, 沈化森, 李莉 申請人:北京有色金屬研究總院