一種鋅減渣劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種鋅減渣劑，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減渣劑中含有以下組分：20-30wt%的木炭粉、10-20wt%的硝酸鈉、5-10wt%的硝酸鉀、20-30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸鈣、10-20wt%的碳酸鈉。本發(fā)明提供的鋅減渣劑，適用于熔鑄各種成分的鋅合金造渣工藝，使用后減少鋅渣夾帶金屬顆粒鋅，減少鋅渣產(chǎn)生，提高一次性直收率，并不帶入有害雜質(zhì)氟氯，鋅渣可直接進(jìn)入濕法煉鋅系統(tǒng)處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鋅減渣劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋅減渣劑，該產(chǎn)品用于鋅、鋅基合金熔鑄除渣及鋅基合金使用時(shí)金屬液除渣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)鋅、鋅基合金生產(chǎn)鑄錠及鋅合金使用時(shí)產(chǎn)生較大氧化，其氧化物存在鋅液中嚴(yán)重影響鋅錠和鋅合金產(chǎn)品質(zhì)量；在熔鑄產(chǎn)品時(shí)打撈表面氧化渣時(shí)會(huì)造成大量的有價(jià)金屬浪費(fèi)，從而造成金屬直收率低的缺點(diǎn)。現(xiàn)有的減渣劑(又稱(chēng)打渣劑或造渣劑)產(chǎn)品雖然能在一定程度上改善上述缺陷，但是存在環(huán)保缺陷，如煙塵大、有刺激性氣味產(chǎn)生、含大量的氟氯，這些缺陷給生產(chǎn)操作和鋅渣回收帶來(lái)較大不利影響。
[0003]例如CN101948959A中公開(kāi)了一種環(huán)保型鋅及鋅合金熔鑄用造渣劑，其質(zhì)量百分含量組成為=AlCl3.6H20 3% ~10%、煤粉 3% ~10%、Na2HPO4.12H20 2% ~5%、ZnCl2 2% ~5%、螢石粉50%~65%、NaCl 10%~15%、KCl 8%~10%。該造渣劑在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大煙塵，產(chǎn)生較大刺激性氣味，同時(shí)含有大量的氯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用的造渣劑存在的煙塵大、有刺激性氣味產(chǎn)生且含有大量氟氯的技術(shù)問(wèn)題，并提供一種新型的鋅減渣劑，它能使鋅液、鋅基合金液得到充分除渣凈化，改善其產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)有利于安全環(huán)保和鋅渣的可回收。
[0005]具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種鋅減渣劑，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減渣劑中含有以下組分:20-30wt%的木炭粉、10-20wt%的硝酸鈉、5_10wt%的硝酸鉀、20_30wt%的二氧化娃、10-20wt%的碳酸鈣、10-20wt%的碳酸鈉。
[0006]本發(fā)明提供的鋅減渣劑，通過(guò)合理調(diào)配各組分的含量，經(jīng)過(guò)實(shí)際生產(chǎn)使用檢驗(yàn)，該產(chǎn)品具有良好的造渣性能，能充分將金屬與渣體分離，能將金屬回收直收率保證在98%以上，同時(shí)該產(chǎn)品有良好環(huán)保安全性，使用時(shí)，少煙或無(wú)煙，無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生，同時(shí)鋅渣可回收。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明提供一種鋅減渣劑以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減渣劑中含有以下組分:20_30wt%的木炭粉、10_20wt%的硝酸鈉、5_10wt%的硝酸鉀、20_30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸鈣、10-20wt%的碳酸鈉。
[0008]本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，本發(fā)明提供的鋅減渣劑，利用多種無(wú)機(jī)鹽的復(fù)配體系，并合理調(diào)節(jié)各組分的具體用量，具體地，與CN101948959A所公開(kāi)的環(huán)保型鋅及鋅合金熔鑄用造渣劑相比，其將煤粉替換為木炭粉，且比例加大，主要是通過(guò)木炭粉的燃燒提高鋅渣溫度，保證有效金屬回流進(jìn)入鋅液；同時(shí)，本發(fā)明提供的鋅減渣劑，不采用含氟、氯原料，其主要目的是避免鋅渣中帶入氟、氯元素，從而使鋅渣可以直接進(jìn)入濕法煉鋅系統(tǒng)回收，避免氟、氯元素在濕法煉鋅時(shí)對(duì)陽(yáng)極板、陰極板腐蝕和系統(tǒng)的影響；另外，所述鋅減渣劑中通過(guò)鉀、鈉等離子能有效改善鋅浴與氧化物之間的表面張力和界面張力原理，使鋅錠、鋅基合金在熔煉澆鑄及鋅基產(chǎn)品使用過(guò)程中的金屬液得到充分的除渣凈化，改善鋅錠、鋅基合金熔煉和使用質(zhì)量，同時(shí)保障有良好的環(huán)保安全性(即少煙或無(wú)煙，無(wú)刺激性氣體產(chǎn)生),保證鋅渣的可回收性。
[0009]作為本發(fā)明的第一種優(yōu)選實(shí)施方式，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:30wt%的木炭粉、10wt%的硝酸鈉、10wt%的硝酸鉀、30wt%的二氧化娃、10wt%的碳酸鈣、10wt%的碳酸鈉。
[0010]作為本發(fā)明的第二種優(yōu)選實(shí)施方式，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:30wt%的木炭粉、15wt%的硝酸鈉、5wt%的硝酸鉀、25wt%的二氧化娃、15wt%的碳酸鈣、10wt%的碳酸鈉。
[0011]作為本發(fā)明的第三種優(yōu)選實(shí)施方式，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:20wt%的木炭粉、10wt%的硝酸鈉、10wt%的硝酸鉀、30wt%的二氧化娃、20wt%的碳酸鈣、10wt%的碳酸鈉。
[0012]作為本發(fā)明的第四種優(yōu)選實(shí)施方式，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:25wt%的木炭粉、15wt%的硝酸鈉、8wt%的硝酸鉀、25wt%的二氧化娃、15wt%的碳酸鈣、12wt%的碳酸鈉。
[0013]作為本發(fā)明的第五種優(yōu)選實(shí)施方式，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:2 0wt%的木炭粉、20wt%的硝酸鈉、5wt%的硝酸鉀、20wt%的二氧化娃、15wt%的碳酸鈣、20wt%的碳酸鈉。
[0014]本發(fā)明提供的所述鋅減渣劑，其制備方法非常簡(jiǎn)單，將各組分按比例混合均勻即可，本發(fā)明沒(méi)有特殊限定。
[0015]采用本發(fā)明提供的鋅減渣劑進(jìn)行造渣處理時(shí)，其用量無(wú)需過(guò)多。例如，在無(wú)芯感應(yīng)電爐中生產(chǎn)鋅合金時(shí)，所述鋅減渣劑的用量為加入無(wú)心感應(yīng)電爐合金總量的0.05、.2wt%。
[0016]綜上所述，本發(fā)明提供的鋅減渣劑具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、所述鋅減渣劑的原料易得，且配制簡(jiǎn)單，投入設(shè)備和資金均較少。配制后得到的鋅減渣劑，產(chǎn)品均勻性良好，成分穩(wěn)定。
[0017]2、所述鋅減渣劑的成分控制合理，使用效果良好，能充分提高金屬回收利用率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，大大降低生產(chǎn)使用的成本。
[0018]3、所述鋅減渣劑的用途廣泛，其可用于鋅錠熔鑄，鋅基合金產(chǎn)品熔鑄及鋅基產(chǎn)品后期使用(如壓鑄鋅行業(yè)時(shí)使用，熱浸鍍行業(yè)使用等領(lǐng)域)。
[0019]4、所述鋅減渣劑十分環(huán)保，少煙或無(wú)煙，無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生，有利于生產(chǎn)操作。
[0020]5、該鋅減渣劑使用過(guò)程中，產(chǎn)生的鋅渣不含氟氯，有利于鋅渣在濕法煉鋅系統(tǒng)中回收。
[0021]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例及對(duì)比例中所采用原料均通過(guò)商購(gòu)得到。
[0022]實(shí)施例1按如下組成配制本實(shí)施例的鋅減渣劑S1:木炭粉:30wt% ;硝酸鈉:10wt% ;硝酸鉀:10wt% ;二氧化娃:30wt% ;碳酸韓:10wt% ;碳酸鈉:10wt%。
[0023]在無(wú)芯感應(yīng)電爐中生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為600°C左右時(shí)采用該鋅減渣劑SI對(duì)鋅合金進(jìn)行造渣處理，造渣過(guò)程中無(wú)煙或少煙，也無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生。鋅減渣劑的添加量為加入無(wú)心感應(yīng)電爐內(nèi)鋅合金總量的0.05wt%，造渣處理后，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生的鋅渣量12公斤，直收率為98.8%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣，所產(chǎn)生的鋅渣不含氟氯。
[0024]實(shí)施例2
按如下組成配制本實(shí)施例的鋅減渣劑S2:木炭粉:30wt% ;硝酸鈉:15wt% ;硝酸鉀:5wt% ;二氧化娃:25wt% ;碳酸|丐:15wt% ;碳酸鈉:10wt%。
[0025]在有芯感應(yīng)電爐中生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為500°C左右時(shí)，采用該鋅減渣劑S2對(duì)鋅合金液進(jìn)行造渣處理，造渣過(guò)程中無(wú)煙或少煙，也無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生。鋅減渣劑的添加量為加入有芯感應(yīng)電爐內(nèi)鋅合金總量的0.12wt%，進(jìn)行造渣處理后，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量18公斤，直收率為98.2%，鋅液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣，所產(chǎn)生的鋅渣不含氟氯。
[0026]實(shí)施例3
按如下組成配制本實(shí)施例的鋅減渣劑S3:木炭粉:20wt% ;硝酸鈉:10wt% ;硝酸鉀:10wt% ;二氧化娃:30wt% ;碳酸韓:20wt % ;碳酸鈉:10wt%。
[0027]在容量為300噸的熱鍍鋅鍋內(nèi)，在熱鍍鋅合金液溫度為450°C時(shí)，采用該鋅減渣劑S3進(jìn)行造渣處理，造渣過(guò)程中無(wú)煙或少煙，也無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生。鋅減渣劑的添加量為熱鍍鋅鍋內(nèi)熱鍍鋅合金總量的0.lwt%，進(jìn)行造渣處理后，鋅浮渣夾鋅顆粒明顯減少，所產(chǎn)生的鋅渣不含氟氯，且浮渣總量較現(xiàn)有技術(shù)減少三分之一，鍍鋅層表面光亮、無(wú)瘤子和流痕，鍍層厚度均勻。
[0028]實(shí)施例4
按如下組成配制本實(shí)施例的鋅減渣劑S4:木炭粉:25wt% ;硝酸鈉:15wt% ;硝酸鉀:8wt% ;二氧化娃:25wt% ;碳酸韓:15wt% ;碳酸鈉:12wt%。
[0029]在熔煉鋅合金的反射爐內(nèi)采用該鋅減渣劑S4在爐溫為溫度為650°C時(shí)對(duì)鋅合金進(jìn)行造渣處理，造渣過(guò)程中無(wú)煙或少煙，也無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生。鋅減渣劑的添加量為反射爐內(nèi)鋅合金總量的0.2wt%,生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量19公斤，直收率為98.1%，鋅液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣，所產(chǎn)生的鋅渣不含氟氯。
[0030]實(shí)施例5
按如下組成配制本實(shí)施例的鋅減渣劑S5:木炭粉:20wt% ;硝酸鈉:20wt% ;硝酸鉀:5wt% ;二氧化娃:20wt% ;碳酸韓:15wt% ;碳酸鈉:20wt%。
[0031]在鑄造鋅合金鑄件時(shí)，采用該鋅減渣劑S5在鋅合金溫度為520°C時(shí)進(jìn)行造渣處理，造渣過(guò)程中無(wú)煙或少煙，也無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生。鋅減渣劑的添加量為鋅合金總量的
0.15wt%,生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量8公斤，直收率為99.2%，合金流動(dòng)性變好，鑄件夾渣少，氣孔少，產(chǎn)品合格率滿足客戶要求。
[0032]對(duì)比例I
按CN101948959A實(shí)施例1公開(kāi)的組成配制本對(duì)比例的鋅減渣劑DSl =AlCl3.6Η20 5%、煤粉 8%、Na2HPO4.12H20 5%, ZnCl2 5%、螢石粉 55%、NaCl 12%、KCl 10%。
[0033]采用該鋅減渣劑DSI在鋅合金溫度為500°C時(shí)進(jìn)行造渣處理，時(shí)間為20分鐘，鋅減渣劑DSl的用加入量為鋅合金液質(zhì)量的0.2%，造渣過(guò)程中有少量煙塵產(chǎn)生，同時(shí)煙塵含有大量氯，有刺激性氣味。渣液分離徹底，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量30公斤，直收率為97%。
[0034]對(duì)比例2
按如下組成配制本對(duì)比例的鋅減渣劑DS2:硝酸鈉:20wt% ;硝酸鉀:10wt% ;二氧化硅:30wt% ;碳酸|丐:20wt% ;碳酸鈉:20wt%。
[0035]在無(wú)芯感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為600°C左右時(shí)采用該鋅減渣劑DS2進(jìn)行造渣處理。鋅減渣劑的用量為鋅減渣劑的添加量為無(wú)心感應(yīng)電爐內(nèi)鋅合金總量的0.15wt%。造渣處理后，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量25公斤，直收率為97.5%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣。
[0036]對(duì)比例3
按如下組成配制本對(duì)比例的鋅減洛劑DS3:木炭粉:30wt% ;硝酸鉀:10wt% ;二氧化娃:30wt% ;碳酸|丐:15wt% ;碳酸鈉:15wt%。
[0037]在無(wú)芯感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋅合金，600°C左右采用該鋅減渣劑DS3進(jìn)行造渣處理，鋅減渣劑的添加量為無(wú)心感應(yīng)電爐內(nèi)鋅合金總量的0.15wt%。生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量28公斤，直收率為97.2%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣。
[0038]對(duì)比例4
按如下組成配制本對(duì)比例的鋅減洛劑DS4:木炭粉:30wt% ;硝酸鈉:10wt% ;二氧化娃:30wt% ;碳酸|丐:15wt% ;碳酸鈉:15wt%。
[0039]在無(wú)芯感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為600°C左右時(shí)，采用該鋅減渣劑DS4進(jìn)行造渣處理，鋅減渣劑的添加量為無(wú)心感應(yīng)電爐內(nèi)鋅合金總量的0.2wt%。生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量32公斤，直收率為96.8%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣。
[0040]對(duì)比例5
按如下組成配制本對(duì)比例的鋅減渣劑DS5:木炭粉:30wt% ;硝酸鈉:20wt% ;硝酸鉀:10wt% ;碳酸|丐:20wt% ;碳酸鈉:20wt%。
[0041]在無(wú)芯感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為600°C左右時(shí)，采用該鋅減渣劑DS5進(jìn)行造渣處理，鋅減渣劑的添加量為鋅合金總量的0.15wt%0進(jìn)行造渣處理后，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量21.5公斤，直收率為97.85%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣。
[0042]對(duì)比例6
按如下組成配制本對(duì)比例的鋅減渣劑DS6:木炭粉:30wt% ;硝酸鈉:15wt% ;硝酸鉀:10wt% ;二氧化娃:30wt% ;碳酸鈉:15wt%。
[0043]在無(wú)芯感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為600°C左右時(shí)，采用該鋅減渣劑DS6進(jìn)行造渣處理，鋅減渣劑的添加量為加入無(wú)心感應(yīng)電爐合金總量的0.15wt%。進(jìn)行造渣處理后，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量20.5公斤，直收率為97.95%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣。
[0044]對(duì)比例7
按如下組成配制本對(duì)比例的鋅減渣劑DS7:木炭粉:30wt% ;硝酸鈉:15wt% ;硝酸鉀:10wt% ;二氧化娃:30wt% ;碳酸|丐:15wt%。
[0045]在無(wú)芯感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋅合金，在爐溫為600°C左右時(shí)，采用該鋅減渣劑DS7進(jìn)行造渣處理，鋅減渣劑的添加量為加入無(wú)心感應(yīng)電爐合金總量的0.15wt%。進(jìn)行造渣處理后，生產(chǎn)I噸鋅合金產(chǎn)生鋅渣量21公斤，直收率為97.9%，合金液澆鑄成錠，錠表面光亮無(wú)夾渣。
[0046]從以上實(shí)施例和對(duì)比例的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的產(chǎn)品具有良好的造渣性能，能充分將金屬與渣體分離，能將金屬回收直收率保證在98%以上，同時(shí)該產(chǎn)品有良好環(huán)保安全性，使用時(shí)，少煙或無(wú)煙，無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生，同時(shí)鋅渣可回收。
[0047]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，所作出的若`干改進(jìn)，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋅減渣劑，其特征在于，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減渣劑中含有以下組分:20_30wt%的木炭粉、10_20wt%的硝酸鈉、5_10wt%的硝酸鉀、20_30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸鈣、10-20wt%的碳酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅減渣劑，其特征在于，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:30wt%的木炭粉、10wt%的硝酸鈉、10wt%的硝酸鉀、30wt%的二氧化娃、10wt%的碳酸鈣、10wt%的碳酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅減渣劑，其特征在于，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:30wt%的木炭粉、15wt%的硝酸鈉、5wt%的硝酸鉀、25wt%的二氧化娃、15wt%的碳酸鈣、10wt%的碳酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅減渣劑，其特征在于，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:20wt%的木炭粉、10wt%的硝酸鈉、10wt%的硝酸鉀、30wt%的二氧化娃、20wt%的碳酸鈣、10wt%的碳酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅減渣劑，其特征在于，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:25wt%的木炭粉、15wt%的硝酸鈉、8wt%的硝酸鉀、25wt%的二氧化娃、15wt%的碳酸鈣、12wt%的碳酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅減渣劑，其特征在于，以所述鋅減渣劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述鋅減洛劑含有以下組分:20wt%的木炭粉、20wt%的硝酸鈉、5wt%的硝酸鉀、20wt%的二氧化娃、15wt%的碳酸鈣、20wt%的碳酸鈉。
【文檔編號(hào)】C22B19/32GK103614568SQ201310609254
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張偉, 陳順, 李正明, 張德晶, 匡立春, 朱北平, 陳軍輝, 徐軍 申請(qǐng)人:株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司