專利名稱：鱗片狀鋅粉生產方法
技術領域：
本發明涉及金屬腐蝕與防護、粉體材料技術領域，具體是一種鱗片狀鋅粉的生產方法。
背景技術：
腐蝕遍及國民經濟和國防建設的各個領域，涉及到方方面面，由腐蝕所造成的經濟損失是巨大的，約占國民經濟生產總值的2-4％。腐蝕每時每刻都在吞噬金屬，由腐蝕所吞噬的鋼材約占總產量的10％。腐蝕危害正常生產，環境保護和人民的身體健康。因此，防止金屬腐蝕不僅是經濟問題，而且關系到環境保護，節約資源和能源的重大戰略問題。
為解決上述問題，人們在生產實踐和科學實驗中開發了許多有效的防護措施。其中金屬表面防護是較為經濟和方便的一種，因而得到廣泛的應用。但是沿用上百年的鍍鋅、熱浸鋅、鍍鉻、鍍鎘和鋅基合金鍍層的傳統工藝技術，由于處理過程中公害嚴重，且鍍鉻和鍍鎘還有毒，危害人民身心健康。雖然企業采取了積極的治理措施，但無法從根本上解決廢水、廢氣和廢渣的排放問題。當今世界，追求有利于保護環境的生產方式，正成為一種科學理念下的時代潮流。21世紀全球的主題是環境保護。因此，那些污染環境的電鍍品種將逐漸被清潔的新技術所取代，這是必然的發展趨勢。
高耐蝕鋅基涂層技術的出現，從根本上解決傳統電鍍環境污染問題，開創了一種全新的綠色涂覆技術，被譽為國際表面處理行業具有劃時代意義的新技術。其優良的性能使其在汽車工業、建筑、電力、化工、海洋工程、電器、公路、鐵路、橋梁、造船、軍事工業等領域得到了廣泛的應用。該技術可代替電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅、熱噴鋅、機械鍍鋅、鋅基合金鍍層、氧化、磷化處理等多種表面防護技術，適用多種基體材料，如鋼鐵及有色金屬，包括鋁、鎂及鎂合金、鎳、鋅及其合金等。
高耐蝕鋅基涂層技術的原理在于由片狀鋅粉、鋁粉、鉻酸鹽、還原劑、添加劑和去離子水組成的涂液，涂覆于工件表面，在熱固化時，涂液中的六價鉻被還原劑所還原，生成水不溶性非晶態鉻氧化物(nCrO3·mCr2O3)，它把數十層重疊的片狀鋅、鋁相互粘結，形成鋅鋁涂層。
鱗片狀鋅粉是高耐蝕鋅基合金涂層的重要原料，其質量的好壞直接影響到涂層的質量。在現有的鋅粉生產工藝中，均是關于球狀鋅粉的，而有關鱗片狀鋅粉的專利還未見公開報道。
發明內容
本發明的目的在于提出一種鱗片狀鋅粉生產方法，該方法操作簡便、產品粒度分布均勻、漂浮性好。
本發明的生產工序由選料、攪拌球磨、旋流器分級和兩次表面改性等五個部分組成。
原料選擇粒度在160～325目之間，且金屬鋅含量大于99％的不規則球狀金屬粉；按球料比為15～40∶1的比例向球磨機內加入鋼球和原料金屬粉，采用單一球徑鋼球，鋼球直徑為φ4～8毫米。按原料重量的5～15％加入球磨助劑、按原料重量的4～12ml/Kg加入液體潤滑劑，用200#溶劑油作研磨介質濕磨，球磨時轉速為100～500轉/分，球磨5～8小時；旋流器對球磨機放出的料漿進行兩次分級，第一次除去小于8微米的粉體，第二次除去大于12微米的粉體，保證得到8～12微米粒度分布率大于80％的粉；對粉體進行兩次表面改性處理，涂覆二層保護膜，第一次表面改性在表面涂覆抗氧化膜，粉體在抗氧化劑溶液中停留的時間不少于30分鐘，經改性后的粉過濾，于溫度60℃烘干，第二次表面改性在表面涂覆定向漂浮膜，按球料比為1～10∶1的比例加入質量較輕的玻璃球，玻璃球球徑在φ2～6毫米之間，按改性粉總質量的0.5～1.5％加入表面改性劑作研磨介質對粉體進行干法球磨，球磨時轉速為20～50轉/分，時間2～10小時。
所述球磨助劑為金屬皂類，如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鋁中的一種或幾種；液體潤滑劑為丙三醇，聚乙二醇，松油醇，三乙醇胺中的一種或幾種。
所述的第一次表面改性時所用抗氧化劑溶液為200#溶劑油、乙醇、苯并三氮唑、有機磷化合物中的一種或幾種。
所述的第二次表面改性所用表面改性劑是聚氧乙烯脂肪醇醚、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁或二氧化硅中的一種或幾種。
經過第二次表面改性后的合格產品用塑料袋真空包裝入庫。
本發明與公知技術相比具有的優點或積極效果1、本發明采用較高質量的金屬粉作為原料，能夠得到片狀化程度高、涂覆性能優良的鱗片狀鋅粉；2、本發明采用獨特的旋流器組合分級工序，能夠得到粒度范圍精確的粉體，保證了后續鋅基合金涂層用和富鋅涂料用鱗片狀鋅粉的質量；3、本發明采用兩道工序進行表面處理，提高鋅粉的抗氧化能力、漂浮性和分散性；4、本發明工藝過程簡單，操作方便，設備投資省，占地少，見效快。
圖1是本發明的生產工藝流程圖。
具體實施例方式
結合實施例及附圖進一步詳述實施例本發明由選料、攪拌球磨、旋流器分級、第一次和第二次表面改性五步生產工序。采用的主要設備有攪拌球磨機、旋流器分級機、過濾設備、鼓風干燥箱、滾筒球磨機。
一、選料工序采用粒度在200目，且金屬鋅含量大于99％的球狀金屬粉作為原料。
二、攪拌球磨采用濕法球磨。分以下幾步完成(1)在球磨機內加入鋼球、研磨介質、原料金屬粉、球磨助劑和液體潤滑劑；(2)打開球磨機外套循環水；(3)在選定的轉速下開球磨機；(4)球磨過程；(5)完畢后關機，關球磨機外套循環水，從球磨機下端放出料漿。
攪拌球磨中使用的研磨介質為200#溶劑油，球磨助劑為硬脂酸鋅，按原料重量的5～15％加入，液體潤滑劑為丙三醇，加入鋼球為單一直徑，鋼球直徑介于4～8毫米之間，鋼球加入量根據球磨機的容量來確定。可按下述的比例確定如球磨機容量為5升，加入直徑4毫米的鋼球15～20公斤，原料金屬粉0.1～1公斤，200#溶劑油2～4公斤，硬脂酸鋅8～20克，丙三醇12～20毫升。開機球磨，轉速為100～500轉/分，球磨5～8小時。出料時，先從球磨機下端放出料漿，用200#溶劑油清洗干凈鋼球和球磨機內壁附著的粉。攪拌球磨得到的粉進入旋流器分級工序。
三、旋流器分級分以下幾步完成(1)將從球磨機下端放出的料漿送入1#儲液桶，并混合均勻；(2)將混合均勻的料漿泵送入1#旋流器中，粒度范圍在1～8微米的細粉從溢流口分離，放入細粉池，底流口分離出大于8微米的粉，進入2#儲液桶；(3)將2#儲液桶內料漿混合均勻；(4)將2#儲液桶中料漿泵入2#旋流器中，粒度范圍在8～12微米的粉從溢流口分離進入成品池，底流口分離出大于12微米的粉，進入粗粉池。粗粉經沉淀后返回攪拌球磨工序重新處理。
旋流器分級過程是本發明工藝中的特殊組合，采用兩臺旋流器分級，1#旋流器除去小于8微米的細粉，2#旋流器除去大于12微米的粗粉，通過兩級分級，保證成品的粒度分布范圍穩定，8～12微米的片狀金屬粉的粒度分布率大于80％。
四、第一次表面改性(表面涂覆抗氧化膜)工序，分以下幾步完成(1)配制抗氧化劑溶液；(2)將成品池中上清液抽去，將抗氧化劑溶液注入成品池，混合均勻，保證粉在抗氧化劑溶液中的停留時間不少于30分鐘；(3)表面改性后的粉用工業濾布過濾，送入鼓風干燥箱烘干，烘干溫度60℃。
五、第二次表面改性，即涂覆有機定向漂浮膜，分以下幾步完成(1)將第一次表面改性后的粉送入滾筒式球磨機；(2)加入玻璃球介質和表面改性劑球磨。
第二次表面改性球磨方式采用干法球磨，加入質量較輕的玻璃球為研磨介質，球徑范圍是φ2～6毫米之間，表面改性劑是聚氧乙烯脂肪醇醚和二氧化硅的混合物，加入量為改性粉總質量的0.5～1.5％。球磨時轉速為20～50轉/分，時間2～10小時。如加入直徑2毫米的玻璃球2公斤，加入待處理粉體1公斤，表面改性劑10克，球磨轉速20轉/分，時間5小時。經過質量檢驗，合格產品用塑料袋真空包裝入庫。
權利要求
1.一種鱗片狀鋅粉生產方法，由選料、球磨、分級、表面改性處理工序組成，其特征在于a、采用粒度為160～325目的鋅粉為原料，按球料比為15～40∶1的比例向球磨機內加入鋼球和原料金屬粉，按原料重量的5～15％加入球磨助劑、按原料重量的4～12ml/Kg加入液體潤滑劑，用200#溶劑油作研磨介質濕磨，球磨時轉速為100～500轉/分，球磨5～8小時；b、旋流器對球磨機放出的料漿進行兩次分級，第一次除去小于8微米的粉體，第二次除去大于12微米的粉體，保證得到8～12微米粒度分布率大于80％的粉；c、對粉體進行兩次表面改性處理，涂覆二層保護膜，第一次表面改性在表面涂覆抗氧化膜，粉體在抗氧化劑溶液中停留的時間不少于30分鐘，改性后的粉過濾，于溫度60℃烘干，第二次表面改性在表面涂覆定向漂浮膜，按球料比為1～10∶1的比例加入質量較輕的玻璃球、按改性粉總質量的0.5～1.5％加入表面改性劑作研磨介質對粉體進行干法球磨，球磨時轉速為20～50轉/分，時間2～10小時。
2.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于球磨助劑為金屬皂類，如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鋁中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于液體潤滑劑為丙三醇，聚乙二醇，松油醇，三乙醇胺中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于球磨機采用單一球徑鋼球，鋼球直徑為φ4～8毫米。
5.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于第一次表面改性時所用抗氧化劑溶液為200#溶劑油、乙醇、苯并三氮唑、有機磷化合物中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于第二次表面改性所用表面改性劑是聚氧乙烯脂肪醇醚、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁或二氧化硅中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于第二次表面改性時加入的玻璃球球徑在φ2～6毫米之間。
全文摘要
一種鱗片狀鋅粉生產方法，由選料、攪拌球磨、旋流器分級和兩次表面改性五個生產工序組成，本發明方法采用獨特的旋流器組合分級工序，采用兩道工序進行表面處理，即表面涂覆抗氧化膜和涂覆有機定向漂浮膜，提高鋅粉的抗氧化能力、漂浮性和分散性，能夠得到片狀化程度高、粉體粒度范圍精確、涂覆性能優良的鱗片狀鋅粉；本發明還具有工藝過程簡單，操作方便，設備投資省，占地少，見效快等優點。
文檔編號B22F9/04GK1513628SQ03134670
公開日2004年7月21日 申請日期2003年9月25日 優先權日2003年5月21日
發明者朱曉云, 郭忠誠, 薛方勤, 徐瑞東, 楊恒 申請人:昆明理工恒達科技有限公司