專利名稱：生產(chǎn)堿性電池鋅粉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到堿性電池鋅粉的生產(chǎn)方法。
當前，生產(chǎn)堿性電池鋅粉多采取濕法，如電解法、鹽酸氯化汞法、醋酸法、堿法等。由于濕法的過程是在酸性或堿性溶液中進行，雖然有利于汞齊化、進行速度快等優(yōu)點，但濕法制的堿性電池鋅粉需要大量的離子水漂洗除去可溶性的離子后，再經(jīng)干燥方可得到堿性電池鋅粉。因此有較多的廢水需經(jīng)處理才能排放，損失金屬，污染環(huán)境，操作復雜，勞動條件差。
針對上述濕法生產(chǎn)堿性電池鋅粉的缺點，本發(fā)明提供一種干法生產(chǎn)堿性電池鋅粉的方法。由于采用特殊制造的噴嘴，用氣體噴霧法制取鋅粉，然后使鋅粉與汞在一定的溫度、真空度下進行汞齊化而生產(chǎn)出堿性電池鋅粉，避免了濕法生產(chǎn)堿性電池鋅粉的缺點，產(chǎn)品質(zhì)量高。
本方法是這樣實現(xiàn)的首先用氣體噴霧方法制取鋅粉將鋅錠經(jīng)表面處理后烘干，放入石墨坩堝中，用中頻感應爐熔煉，加入一定量的緩蝕劑，攪勻。因這些元素具備氫的過電位高，與汞有著親合力，能提高產(chǎn)品的抗腐蝕能力，大大降低氣體發(fā)生量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。熔化溫度為450-600℃。然后將熔化的鋅液倒入保溫包;傾斜保溫包讓鋅液流進帶噴嘴的漏包，當形成鋅液柱時，立即開啟氣閥，用高速噴射氣體把鋅液擊碎成細小的鋅滴。當霧化發(fā)生時，許多金屬液滴就以較高而又不同的速度運動，這一作用促使液滴聚合，使鋅粉的粒度和粉末的顆粒有所改變;由于顆粒的形狀是影響堿性電池鋅粉質(zhì)量好壞的關鍵，我們希望噴出的鋅粒成為球形，這樣產(chǎn)品的氣體發(fā)生量會很低，松裝密度大，為此，把噴嘴的直徑選為2.0-3.5mm，噴嘴環(huán)縫間隙選為0.2-1.0mm，噴嘴出口壓力為0.5-3mPa。此外，還要嚴格控制操作，在噴粉過程中用顯微鏡觀察顆粒形狀，并進行隨時調(diào)整。若霧化鋅粉的粒度分布較窄，其生產(chǎn)鋅粉量就較高。
鋅粉落入霧化筒下部儲水中繼續(xù)冷卻，冷卻水用電滲析水;搬開閥門，鋅粉連同水份一起放入離心機內(nèi)進行離心，使鋅粉與水分離，得到表面濕潤的鋅粉，立即送入干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥窯的溫度控制在80-300℃。鋅粉在干燥窯內(nèi)迅速蒸發(fā)水分而來不及氧化，出窯后進行篩分。過篩網(wǎng)為425、125、75μm的一套振動篩，合格的鋅粉送汞齊化工序。粒度在425μm以上、75μm以下的產(chǎn)品返回到中頻熔煉爐內(nèi)重新熔煉。
本發(fā)明汞齊化工藝采用鋅粉與汞、汞蒸氣化合完成汞齊化反應，反應在特殊設計的，用不銹鋼材料制造的滾筒式的汞齊化罐中完成。將干燥的鋅粉裝入罐內(nèi)，按用戶要求加入一定量的汞(如通常國內(nèi)要求含汞量為6.5%)，蓋緊加料口，接通真空系統(tǒng)，開啟真空泵，使真空度變到-0.08-0.2mPa，停止抽氣，關閉系統(tǒng)閥，溫度控制在80-300℃并恒溫一段時間，然后停止加熱，冷卻室溫，做好出罐準備，生產(chǎn)過程即完成，然后稱量、裝袋、熱塑封裝入庫。篩上、篩下產(chǎn)品分別供不同廠家選用。其生產(chǎn)流程如

圖1所示。
與濕法相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于生產(chǎn)工藝簡單、合理、操作易控制，設備不太復雜，適于大工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量高等。
圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
下面結(jié)合工藝流程圖描述一個實施例取鋅錠為Zn-0′，經(jīng)表面處理后烘干，放入石墨坩堝中，用中頻感應爐熔煉。熔煉時加入緩蝕劑PIB，攪勻。熔化溫度控制在450-600℃，待鋅熔化后，將鋅液倒入保溫包，再傾斜保溫包讓鋅液流進預先準備好的帶噴嘴的漏包，當形成鋅液柱時，立即開啟氣閥，用高速噴射氣體把鋅液擊碎成細小的鋅滴;為了保證鋅粒形狀，噴嘴直徑取2.0-3.5mm，噴嘴環(huán)縫間隙選取為0.2-1.0mm，出口處壓力為0.5-3mPa，同時嚴格控制操作，并用顯微鏡仔細觀察顆粒形狀，并隨時調(diào)整噴嘴以保證球狀鋅粒。待冷卻的鋅粉放入離心機后開啟離心機，使之與水分離后送入干燥窯，在80-300℃溫度下干燥，然后篩分，把分出的-425-125μm合格鋅粉送進汞齊化罐進行汞齊化，其他規(guī)格鋅粉返回中頻爐重新熔煉。鋅粉的汞齊化工藝在汞齊化罐中進行。待合格鋅粉進入汞齊化罐后，加入5N汞，封緊口，接通真空系統(tǒng)，開啟真空泵，使真空度達到-0.08-0.2mPa后停止抽氣，關系統(tǒng)閥，使罐內(nèi)溫度保持在80-300℃，并恒溫一段時間，然后停止加熱，冷卻，出罐、收集-425-125μm范圍內(nèi)的堿性電池鋅粉，然后包裝，生產(chǎn)工藝完成。
由于生產(chǎn)電池種類不同，對鋅粉的粒度要求不同，所以成品的粒度根據(jù)用戶要求而定。
權利要求
1.生產(chǎn)堿性電池鋅粉的方法，其特征在于1)將鋅錠經(jīng)表面處理后烘干，放入石墨坩堝中，用中頻感應爐熔煉，加入一定量的緩蝕劑PIB，攪勻，熔化溫度為450-600℃，然后將熔化的鋅液倒入保溫包；傾斜保溫包讓鋅液流進帶噴嘴的漏包，當形成鋅液柱時，立即開啟氣閥，用高速噴射氣體把鋅液擊碎成細小的鋅滴；霧化中，改變鋅粉粒度；通過控制噴嘴，使鋅粒成球形；后進入離心機離心，使之與水分分離，后進入干燥窯干燥，出窯后進行篩分；2)汞齊化工序在汞齊化罐中完成，將篩分出的-450-125μm的合格鋅粉送入汞齊化罐，加入5N汞，封緊口，抽真空，使真空度達到-0.08-0.2mPa，使罐內(nèi)溫度保持在80-300℃，恒溫一段時間后，停止加熱、冷卻、出罐、收集-425-125μm范圍內(nèi)的堿性電池鋅粉。
2.按照權利要求1所述的生產(chǎn)堿性電池鋅粉的方法，其特征在于所用噴嘴直徑為2.0-3.5mm，噴嘴環(huán)縫間隙選為0.2-1.0mm，出口壓力為0.5-3mPa。
3.按照權利要求1所述的生產(chǎn)堿性電池鋅粉的方法，其特征在于所用冷卻水為電滲析水。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)堿性電池鋅粉的方法，解決了用干法生產(chǎn)堿性電池鋅粉的生產(chǎn)工藝，先用鋅錠制取合格鋅粉，再將合格鋅粉送入汞齊化罐中進行汞齊化，生產(chǎn)出粒度在-450—125μm范圍內(nèi)的合格堿性電池鋅粉；生產(chǎn)過程中嚴格控制噴嘴直徑、環(huán)縫間隙和噴嘴口壓力，生產(chǎn)出高質(zhì)量堿性電池鋅粉。由于工藝簡單易行，適于工業(yè)化生產(chǎn)，鋅粉可替代進口。
文檔編號H01M4/42GK1075670SQ9210981
公開日1993年9月1日 申請日期1992年8月7日 優(yōu)先權日1992年8月7日
發(fā)明者李燦皋, 何玉芝, 朱延東, 王立佳, 于漢芹 申請人:沈陽市葫鋅新產(chǎn)品技術開發(fā)公司