一種超細鋅粉的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有色冶金化工工業技術領域，具體為一種超細鋅粉的制備方法。
【背景技術】
[0002] 超細鋅粉因具有獨特的物理和化學性質，被廣泛應用于電池、催化劑、潤滑材料、 高性能金屬超細汽車面漆、無機抗菌材料及納米復合材料添加劑等方面。超細鋅粉價格雖 高，但使用效率高，很少的用量就能達到富鋅底漆防腐蝕性能的要求。超細鋅粉的化學反應 活性高，用作還原劑時還原性強、反應迅速、還原效率高，以其置換金屬鹽溶液制備超細金 屬粉末時得到的金屬粒子更細，消耗鋅粉量也更少。
[0003] 超細鋅粉用途廣泛，市場前景廣闊，市場需求量大。目前，超細鋅粉的生產一般采 用金屬鋅的常壓揮發冷凝法，所得鋅粉平均粒度接近30 μ m，而10 μ m以下的則很少，生產 過程能耗大，煤污染環境嚴重，而且生產工藝處于一種相對開放的環境，鋅粉的粉塵不僅影 響員工的健康而且污染環境。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種對原料的適應性 強，能耗更低，產品質量更高，工人操作環境更好的超細鋅粉制備方法. 本發明的超細鋅粉制備方法，包括以下步驟 (1) 熔化：將粗鋅錠置于熔化爐中，加熱至460-580°C，熔化成粗鋅液； (2) 熔析：將所得粗鋅液轉移至熔析爐中，進行熔析除雜，初步去除鉛和鐵雜質； (3) 除鎘和除鉛：將初步除雜后的鋅液轉移至塔式鋅粉熔煉爐中，依次去除鎘和鉛雜 質； (4) 蒸餾：將去除鎘和鉛雜質的鋅液轉移至真空爐中，加熱至600-800 °C，得到鋅蒸汽； (5) 冷凝：將鋅蒸汽通入冷凝倉，在惰性氣體保護下，冷凝得到原鋅粉； (6) 分級：在密閉條件下，將所得的原鋅粉輸送至分級車間，通過氣流分級工藝對原鋅 粉進行精確分級，得到不同規格的超細鋅粉，分級后產生的鋅粒再次熔化制成鋅錠加入熔 化爐； 上述步驟（1)、（2)和（4)均在真空度為41230-54530Pa的負壓環境下進行。
[0005] 優選地，所述熔化過程中以天然氣作為燃料。
[0006] 優選地，所述惰性氣體為氮氣。
[0007] 優選地，所述冷凝過程中將鋅蒸汽通入循環加減壓冷凝倉，利用惰性氣體氮氣進 行加壓和減壓處理。
[0008] 優選地，所述分級過程中原鋅粉通過鋅粉集裝輸送設備輸送至分級車間。
[0009] 下表為本發明的工藝制備的鋅粉與一般工藝制備的鋅粉的技術指標比較。
[0010] 本發明的超細鋅粉制備方法，熔化、熔析和蒸餾三個步驟均在真空負壓環境下進 行，降低了工藝溫度，節約了能源，并且有效保證了鋅粉粒度達到要求。整個工藝過程均在 密閉環境下進行，利用惰性氣體氮氣進行加壓和減壓處理，防止了鋅粉顆粒的氧化，同時防 止了鋅粉塵對環境的污染，以及對員工健康的傷害。利用鋅蒸汽在加壓下凝固點上升而達 到冷凝的目的，同時利用氮氣加壓時的強對流冷氣體，阻止鋅粉顆粒凝聚，細粉率達到95% 以上。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發明的生產工藝流程圖1 圖2為本發明的生產工藝流程圖2 實施方式 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做出簡要說明。
[0012] 實施例1 本發明的超細鋅粉制備方法，包括以下步驟 (1) 熔化：在41230Pa的負壓條件下，將粗鋅錠置于熔化爐中，以天然氣作為燃料，加熱 至460°C，熔化成粗鋅液； (2) 熔析：在41230Pa的負壓條件下，將所得粗鋅液轉移至熔析爐中，進行熔析除雜，初 步去除鉛和鐵雜質； (3) 除鎘和除鉛：將初步除雜后的鋅液轉移至塔式鋅粉熔煉爐中，依次去除鎘和鉛雜 質； (4) 蒸餾：在41230Pa的負壓條件下，將去除鎘和鉛雜質的鋅液轉移至真空爐中，加熱 至600°C，得到鋅蒸汽； (5) 冷凝：將鋅蒸汽通入循環加減壓冷凝倉，利用惰性氣體氮氣進行加壓和減壓處理， 冷凝得到原鋅粉； (6) 分級：在密閉條件下，將原鋅粉通過鋅粉集裝輸送設備輸送至分級車間，通過氣流 分級工藝對原鋅粉進行精確分級，得到不同規格的超細鋅粉，分級后產生的鋅粒再次熔化 制成鋅錠加入熔化爐。
[0013] 實施例2 本發明的超細鋅粉制備方法，包括以下步驟 (1) 熔化：在54530Pa的負壓條件下，將粗鋅錠置于熔化爐中，以天然氣作為燃料，加熱 至580°C，熔化成粗鋅液； (2) 熔析：在54530Pa的負壓條件下，將所得粗鋅液轉移至熔析爐中，進行熔析除雜，初 步去除鉛和鐵雜質； (3) 除鎘和除鉛：將初步除雜后的鋅液轉移至塔式鋅粉熔煉爐中，依次去除鎘和鉛雜 質； (4) 蒸餾：在54530Pa的負壓條件下，將去除鎘和鉛雜質的鋅液轉移至真空爐中，加熱 至800°C，得到鋅蒸汽； (5) 冷凝：將鋅蒸汽通入循環加減壓冷凝倉，利用惰性氣體氮氣進行加壓和減壓處理， 冷凝得到原鋅粉； (6) 分級：在密閉條件下，將原鋅粉通過鋅粉集裝輸送設備輸送至分級車間，通過氣流 分級工藝對原鋅粉進行精確分級，得到不同規格的超細鋅粉，分級后產生的鋅粒再次熔化 制成鋅錠加入熔化爐。
[0014] 實施例3 本發明的超細鋅粉制備方法，包括以下步驟 (1) 熔化：在41230Pa的負壓條件下，將粗鋅錠置于熔化爐中，以天然氣作為燃料，加熱 至460°C，熔化成粗鋅液； (2) 熔析：在41230Pa的負壓條件下，將所得粗鋅液轉移至熔析爐中，進行熔析除雜，初 步去除鉛和鐵雜質； (3) 除鎘和除鉛：將初步除雜后的鋅液轉移至塔式鋅粉熔煉爐中，依次去除鎘和鉛雜 質； (4) 蒸餾：在41230Pa的負壓條件下，將去除鎘和鉛雜質的鋅液轉移至真空爐中，加熱 至800°C，得到鋅蒸汽； (5) 冷凝：將鋅蒸汽通入循環加減壓冷凝倉，利用惰性氣體氮氣進行加壓和減壓處理， 冷凝得到原鋅粉； (6) 分級：在密閉條件下，將原鋅粉通過鋅粉集裝輸送設備輸送至分級車間，通過氣流 分級工藝對原鋅粉進行精確分級，得到不同規格的超細鋅粉，分級后產生的鋅粒再次熔化 制成鋅錠加入熔化爐。
[0015] 實施例4 本發明的超細鋅粉制備方法，包括以下步驟 (1) 熔化：在54530Pa的負壓條件下，將粗鋅錠置于熔化爐中，以天然氣作為燃料，加熱 至580°C，熔化成粗鋅液； (2) 熔析：在54530Pa的負壓條件下，將所得粗鋅液轉移至熔析爐中，進行熔析除雜，初 步去除鉛和鐵雜質； (3) 除鎘和除鉛：將初步除雜后的鋅液轉移至塔式鋅粉熔煉爐中，依次去除鎘和鉛雜 質； (4) 蒸餾：在54530Pa的負壓條件下，將去除鎘和鉛雜質的鋅液轉移至真空爐中，加熱 至600°C，得到鋅蒸汽； (5) 冷凝：將鋅蒸汽通入循環加減壓冷凝倉，利用惰性氣體氮氣進行加壓和減壓處理， 冷凝得到原鋅粉； (6) 分級：在密閉條件下，將原鋅粉通過鋅粉集裝輸送設備輸送至分級車間，通過氣流 分級工藝對原鋅粉進行精確分級，得到不同規格的超細鋅粉，分級后產生的鋅粒再次熔化 制成鋅錠加入熔化爐。
【主權項】
1. 一種超細鋅粉的制備方法，包括如下步驟： (1) 熔化：將粗鋅錠置于熔化爐中，加熱至460-580°C，熔化成粗鋅液； (2) 熔析：將所得粗鋅液轉移至熔析爐中，進行熔析除雜，初步去除鉛和鐵雜質； (3) 除鎘和除鉛：將初步除雜后的鋅液轉移至塔式鋅粉熔煉爐中，依次去除鎘和鉛雜 質； (4) 蒸餾：將去除鎘和鉛雜質的鋅液轉移至真空爐中，加熱至600-800 °C，得到鋅蒸汽； (5) 冷凝：將鋅蒸汽通入冷凝倉，在惰性氣體保護下，冷凝得到原鋅粉； (6) 分級：在密閉條件和惰性氣體保護的條件下，將所得的原鋅粉輸送至分級車間，通 過氣流分級工藝對原鋅粉進行精確分級，得到不同規格的超細鋅粉，分級后產生的鋅粒再 次熔化制成鋅錠加入熔化爐； 上述制備過程均在密閉條件下進行，其中，步驟（1)、（2)和（4)均在真空度為 41230-54530Pa的負壓環境下進行。2. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熔化過程，以天然氣作為燃料。3. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣。4. 根據權利要求1至3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述冷凝過程，將鋅蒸汽 通入循環加減壓冷凝倉，利用惰性氣體氮氣進行加壓和減壓處理。5. 根據權利要求1至3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述分級過程，原鋅粉通 過鋅粉集裝輸送設備輸送至分級車間。
【專利摘要】本發明公開了一種超細鋅粉的制備方法，包括熔化、熔析、除鎘、除鉛、蒸餾、冷凝和分級等步驟，整個工藝步驟在密閉條件下進行，其中熔化、熔析和蒸餾三個步驟是在真空負壓下進行，冷凝步驟在循環加減壓冷凝倉中進行。本發明的制備方法能源消耗較少，所制得的超細鋅粉粒徑較小、總鋅量高、活性高。
【IPC分類】B22F9/12
【公開號】CN105328201
【申請號】CN201410383995
【發明人】徐富榮
【申請人】天津市利豐源達鋅業有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月7日