專利名稱：一種稀土合金電池鋅粉的制造方法
一種稀土合金電池鋅粉的制造方法
技術領域：
本發明涉及堿性鋅錳電池負極鋅粉的制造，特別是稀土等難熔金屬合金鋅粉的制造。背景技術：
一般堿性鋅錳電池專用無汞鋅粉采用銦、鉍、鈣、鋁、鎂等緩蝕添加劑，但在必要時需 添加鑭、釔、鈰等稀土金屬，且稀土金屬含量控制在0.003 0. 1%范圍內的某個精確值。而 稀土金屬難熔于鋅且在空氣中易氧化，這就很難保證稀土金屬精確地添加入鋅粉里。
其次，直接將鑭、釔、鈰等稀土金屬添加入鋅粉的制造過程中，由于使用帶鐵質的工具 而造成鋅粉中的鐵雜質超標(電池鋅粉中鐵含量要求小于3PPM)。
說明PPM:是表示濃度的單位，用溶質質量占全部溶液質量的百萬分比來表示的濃度 ，也稱百萬分比濃度。ppm就是百萬分率或百萬分之幾。
發明內容
本發明的目的為了克服稀土金屬添加不精確、鐵雜質超標的缺陷，提供一種保證稀土金 屬精確地添加入鋅粉里的制造方法， 一種稀土合金電池鋅粉的制造方法，包括以下步驟
1) 用壁上設有小孔的壓鑄設備將稀土金屬鑭、釔、鈰壓入鋅液中直接產生鋅-稀土中間
A會
2) 將制得的鋅-稀土中間合金熔于鋅液中制成需要的稀土金屬濃度的鋅-稀土合金鋅液
。其中"需要的稀土金屬濃度"是指技術人員根據實際的需要而配制的濃度，本發明的優勢 在于其需要配制的濃度可根據需要而調整，其中優選的質量濃度為鑭0.003%-0. 1%、釔 0.003%-0. 1%、鈰O. 003%-0. 1%，其余成分為鋅。稀土金屬的狀態優選為粉末或微小碎屑狀( 直徑約為5-1000微米)。
本發明優選的技術方案為所述壓鑄設備的制備材料為熔點高于155(TC的壓鑄材料，優 選高純石墨、碳化硅、高溫水泥復合材料等非金屬材料，高純石墨是指純度為95%以上的可 用于壓鑄的石墨。
本發明優選的技術方案為所述鋅-稀土中間合金的稀土質量含量為O. 5 10%。 本發明優選的技術方案為所述需要的稀土金屬濃度的鋅-稀土合金鋅液的稀土質量含 量為O. 003 0. 1%。本發明優選的技術方案為所述壓鑄設備壁上布滿小孔。
本發明優選的技術方案為所述壓鑄設備壁上每平方厘米設有1至10個小孔。 本發明優選的技術方案為用鋅粉霧化器將鋅液霧化制成鋅粉。
與已有技術相比，本發明由于制造的第一步采用了直接將稀土金屬壓入鋅液中的合金制 造方法，稀土金屬是完全"浸泡"在鋅液中的，可以有效地避免稀土金屬與空氣接觸而氧化 ，從而提高了稀土金屬的回收率，回收率在80% 100%。
一般現有的制造稀土含量O. 003 0. 1%的鋅-稀土合金鋅粉方式在稀土含量的控制上存 在30% 1000%或更大的偏差，這對于無汞鋅粉的微量元素控制是不能接受的。而本法可將 稀土含量偏差控制在30%或更加嚴格。有利于無汞鋅粉產品品質控制。
圖l為本發明一種稀土合金電池鋅粉的制造方法中將稀土金屬裝入壓熔器的結構示意圖 附圖中各標記名稱如下熔爐l、鋅液2、壓熔器3、稀土金屬4。
具體實施方式
下面給出實施例以對本發明進行具體描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本 發明作進一步的說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員根據本 發明內容對本發明作出的一些非本質的改進和調整，仍屬于本發明的保護范圍。
簡單示意如圖l，將稀土金屬4裝入壓熔器3 (壓熔器壁上有許多小孔)中，完全"浸泡 "在鋅液2里，在一定的鋅液溫度下可保證稀土金屬不被氧化的與鋅形成合金。從示意圖較 易理解因固體稀土金屬在鋅液完全可浮起來而氧化。而采用本裝置鋅液可逐步侵蝕稀土金
屬行成鋅-稀土合金。有點象將稀土金屬壓入鋅液熔化而形象的取名。稀土金屬的熔點很高 ，本發明解決合金難的問題不像現有技術那樣停留在液-液相合金的老思路，而本發明另辟蹊 徑，采用液-固相合金方法，即本發明采用了液-固相合金方法，粉末或微小碎屑狀(直徑約
為5-1000微米)的稀土金屬還沒熔，但在鋅液中可以固態行式滲透進鋅液中，這就是為什么 看起來象壓入。 實施例l:
用壁上設有小孔的由高純石墨材料制成的壓鑄設備(又稱"壓熔器"，每平方厘米的設
有8個小孔)，將5g微小碎屑狀的稀土金屬鑭、釔、鈰放入壓熔器，其中鑭釔鈰質量比為l: 1: 1。在熔融狀態下，將上述稀土金屬壓入鋅液中直接產生鋅-稀土中間合金，稀土金 屬質量濃度為8%;將制得的鋅-稀土中間合金熔于鋅液中制成需要的稀土金屬濃度的鋅-稀土 合金鋅液，稀土金屬總濃度為O. 1%。
本發明與已有技術相比，本發明由于制造的第一步采用了直接將稀土金屬壓入鋅液中的 合金制造方法，稀土金屬是完全"浸泡"在鋅液中的，有效地避免稀土金屬與空氣接觸而氧 化。有效地提高了稀土金屬的回收率，回收率為85%。第二步是定量配制，減少了稀土金屬 的含量誤差，本法可將稀土含量偏差控制在30%。
實施例2:
用壁上設有小孔的由高純石墨材料制成的壓鑄設備(又稱"壓熔器"，每平方厘米的設
有6個小孔)，將8g微小碎屑狀的稀土金屬鑭、釔、鈰放入壓熔器，其中鑭釔鈰質量比 為l: 1: 1。在熔融狀態下，將上述稀土金屬壓入鋅液中直接產生鋅-稀土中間合金，稀土金 屬質量濃度為12%;將制得的鋅-稀土中間合金熔于鋅液中制成需要的稀土金屬濃度的鋅-稀 土合金鋅液，稀土金屬總濃度為0.2%。
本發明與已有技術相比，本發明由于制造的第一步采用了直接將稀土金屬壓入鋅液中的 合金制造方法，稀土金屬是完全"浸泡"在鋅液中的，有效地避免稀土金屬與空氣接觸而氧 化。有效地提高了稀土金屬的回收率，回收率為100%。第二步是定量配制，減少了稀土金屬 的含量誤差，本法可將稀土含量偏差控制在25%。
權利要求
1.一種稀土合金電池鋅粉的制造方法，其特征在于，包括以下步驟1)用壁上設有小孔的壓鑄設備將稀土金屬鑭、釔、鈰壓入鋅液中直接產生鋅-稀土中間合金；2)將制得的鋅-稀土中間合金熔于鋅液中制成需要的稀土金屬濃度的鋅-稀土合金鋅液。
2.根據權利要求l所述方法，其特征在于所述壓鑄設備的制備材料 為熔點高于155(TC的壓鑄材料。
3.根據權利要求2所述方法，其特征在于所述壓鑄設備的制備材料 優選高純石墨、碳化硅、高溫水泥復合材料。
4.根據權利要求l所述方法，其特征在于所述鋅-稀土中間合金的 稀土質量含量為O. 5 10%。
5.根據權利要求l所述方法，其特征在于所述需要的稀土金屬濃度 的鋅-稀土合金鋅液的稀土質量含量為O. 003 0. 1%。
6.根據權利要求1至5任意一項所述方法，其特征在于所述壓鑄設 備壁上布滿小孔。
7.根據權利要求6所述方法，其特征在于所述壓鑄設備壁上每平方 厘米設有1至10個小孔。
8.根據權利要求1至5任意一項所述方法，其特征在于用鋅粉霧化器將鋅液霧化制成鋅粉。
9.根據權利要求6所述方法，其特征在于用鋅粉霧化器將鋅液霧化制成鋅粉。
10.根據權利要求7所述方法，其特征在于用鋅粉霧化器將鋅液霧 化制成鋅粉。
全文摘要
本發明公開了一種稀土合金電池鋅粉的制造方法，包括以下步驟1)用壁上設有小孔的壓鑄設備將稀土金屬鑭、釔、鈰壓入鋅液中直接產生鋅-稀土中間合金；2)將制得的鋅稀土中間合金熔于鋅液中制成需要的稀土金屬濃度的鋅-稀土合金鋅液。與已有技術相比，本發明由于制造的第一步采用了直接將稀土金屬壓入鋅液中的合金制造方法，稀土金屬是完全“浸泡”在鋅液中的，可以很大程度地避免稀土金屬與空氣接觸而氧化。
文檔編號H01M4/08GK101667639SQ20091030849
公開日2010年3月10日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者濤 喬, 濤 吳, 李清湘, 范志俊, 董烈寒, 鄭順德, 陳端云 申請人:深圳市中金嶺南科技有限公司