CN103722175A

CN103722175A - 高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法

Info

Publication number: CN103722175A
Application number: CN201310744721.9A
Authority: CN
Inventors: 蔡晓兰
Original assignee: KUNMING HAICHUANGXING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: KUNMING HAICHUANGXING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103722175B

Abstract

高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法，属冶金废料利用和金属粉体材料制造技术。原料锌粉为的电池锌粉生产过程中筛下的市售废料，将所说原料锌粉、工业助剂和研磨介质加入卧式叶片式高能搅拌研磨机中研磨，研磨介质与原料锌粉的质量比为10:1～20:1，工业助剂质量为原料锌粉质量的1.0～3.0%，工业助剂为十六烷酸、十二烷醇、硬脂酸乙脂、硅烷偶联剂中的1～2种，研磨介质为直径为5～7毫米的轴承钢球，先抽真空,再两次通入惰性气体保护；研磨后的片状锌粉放入混料机，在空气中进行混料与钝化处理；混料后的片状锌粉放入旋风分级机进行分级处理后得产品。能利用冶金废料，而且产品具有高耐腐蚀性并且降低了生产成本。

Description

高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法

技术领域

本发明属冶金废料利用和金属粉体材料制造技术。

背景技术

目前，片状锌粉的制备方法及生产工艺一般为：原料、溶剂、助磨剂一起加入滚筒式球磨机或立式高能研磨机中进行湿法研磨，球磨后进行分散、固液分离、干燥、分级等工艺过程。其主要问题是工艺流程和球磨时间长，效率低，粉体粒度分布不均匀，产品质量不稳定，影响金属粉体的性能和后续产品的质量。

第一发明人与本专利申请相同的“一种鳞片状金属粉末的制造方法”专利技术，专利号为03135633.8。将金属粉末和研磨介质按比例混合、加入助磨剂及表面活性剂，在密闭研磨机内研磨，通过调节研磨机水冷夹套的水量，控制研磨温度为20～100℃，通入惰性气体、防止氧气进入气氛中，避免金属的氧化、调节研磨机转速，并控制不同的研磨机转速分段干法球磨。该发明采用高能研磨制备片状金属粉末，没有混料和钝化工艺。若制备的是片状锌粉，用于一般的锌基防腐涂料。

本专利申请人在此以前的“一种超细片状锌粉和锌浆的制造方法”专利技术，专利号为 200810233527.3。采用原料为金属锌≥97％的锌粉与溶剂、表面包覆剂按比例投入球磨机中进行研磨，再经分散后的金属锌粉经固液分离得到含溶剂10-20wt％的锌浆，锌浆经真空干燥脱除溶剂，得到粒度8-20微米，松装比重≤1.0克/毫升的超细片状锌粉。由于该发明的表面包覆剂为有机和无机化合物的混合物，分两次加入后将金属锌粉完全包覆，提高了金属粉体的抗氧化性和耐腐蚀性蚀性能，不仅缩短了研磨时间，还提高了效率，降低了能耗。该发明采用高能研磨制备片状锌粉和锌浆，采用的是湿法球磨，工艺流程较长。球磨时间短。

由于片状锌粉主要用于一般的锌基防腐涂料，因此其耐腐蚀性能是重要的质量指标，但上述现有技术所得片状锌粉的耐腐蚀性能还有待进一步提高；此外现有技术均采用价格较高的普通工业锌粉为原料，导致产品的生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法，要求不但产品具有高耐腐蚀性，而且能降低生产成本。

本发明方法按以下步骤：

1、原料锌粉为的电池锌粉生产过程中筛下的市售废料，将所说原料锌粉、工业助剂和研磨介质加入卧式叶片式高能搅拌研磨机中研磨，研磨介质与原料锌粉的质量比为10:1～20:1，工业助剂质量为原料锌粉质量的1.0～3.0%，工业助剂为十六烷酸、十二烷醇、硬脂酸乙脂、硅烷偶联剂中的1～2种，工业助剂一次性加入原料锌粉中并混合均匀，研磨机搅拌轴叶片线速度为8～15米/秒，研磨时间为100～200分钟，研磨介质为直径为5～7毫米的轴承钢球，先抽真空,再两次通入惰性气体保护；

2、研磨后的片状锌粉放入混料机，在空气中进行混料与钝化处理，混料时间为1～3小时;

3、混料后的片状锌粉放入旋风分级机进行分级处理后得产品。

所得产品可以为中位径D₅₀分别为5～10、10～15、15～20微米，松装密度为1.0～1.3克/毫升的三种高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉；也可以是其他的分级，而分级指标并不影响本发明的保护范围。

步骤1中所说先抽真空,再2次通入惰性气体保护的工艺参数与现有技术相同。

优选地，所说筛下的市售废料，其金属锌质量含量为98～99%、平均粒度为80～20微米，并含有金属铟、铋或镍中的1～2种元素，金属铟、铋或镍占原料锌粉总质量的0.05～0.3%。

化学电源(干电池)用锌粉, 俗称电池锌粉。电解法、雾化法(包括离心雾化法)等都可以生产此类锌粉。这类方法的共同特点是: 在一定程度上可以控制产品的粒度，对锌粉成分的均匀稳定有利。实践上, 电池锌粉采用雾化法生产的多。

由于本发明的原料锌粉为一种雾化电池锌粉生产过程中的筛下废料, 即锌粉粒度达不到雾化电池锌粉产品要求的部分，其价格比现有技术制备片状锌粉的原料低5～10%。该锌粉金属锌含量高达98-99 %，并且该锌粉中含有少量的金属铟、铋或镍，预料不到地、巧妙地大大提高了所得片状锌粉的耐腐蚀性和片状化效率，不仅革除了分散工艺，而且产品粒度分布均匀。用本发明方法制备的产品配制锌基防腐涂料、涂料的盐雾试验时间比一般片状锌粉配制的延长50～100%，涂料的耐腐蚀时间也提高50～100%。用本发明方法制备的产品配制的一般标准达克罗涂料，其二涂二烘（标准工艺）的盐雾时间超过800小时，该涂覆工艺国家标准盐雾试验时间是240小时，超过国家标准3倍。用本发明方法所得产品配制涂料，不但可以提高涂料质量，还能降低片状锌粉在涂料中的用量，降低涂料生产成本。

和现有技术相比，本发明的有益效果是不但能利用冶金废料，而且产品具有高耐腐蚀性并且降低了生产成本。

附图说明

图1为实施例1所得产品的电镜照片。

图2为实施例3所得产品的电镜照片。

图3为实施例3所得产品的电镜照片。

具体实施方式

实施例1：将平均粒度为22.5微米的锌粉原料2公斤、直径为5毫米的钢球20公斤，16烷酸40克一起加入研磨机内，研磨仓内先抽真空再2次通入氮气后开始研磨，研磨机叶片线速度为12米/秒，研磨时间为150分钟，研磨后的片状锌粉进入混料机进行混料与钝化处理2小时，进行分级处理得到超细片状锌粉，超细片状锌粉的中位径D₅₀分别为5.5、10.4和17.3微米，松装密度分别为1.25、1.18和1.13克/毫升。

实施例2：将平均粒度为78.90微米的锌粉原料10公斤、直径为7毫米的钢球200公斤，硅烷偶联剂 200克和12烷醇100克一起加入研磨机内，研磨仓内先抽真空再2次通入氮气后开始研磨，研磨机叶片线速度为15米/秒，研磨时间为100分钟，研磨后的片状锌粉进入混料机进行混料与钝化处理3小时，在进行旋风分级处理得到超细片状锌粉，超细片状锌粉的中位径D₅₀分别为9.5、14.5和19.5微米，松装密度分别为1.28、1.22和1.15克/毫升。

实施例3：将平均粒度为48.60微米的锌粉原料5公斤、直径为6毫米的钢球75公斤，硬脂酸乙脂50克一起加入研磨机内，研磨仓内先抽真空再2次通入氮气后开始研磨，研磨机叶片线速度为8米/秒，研磨时间为200分钟，研磨后的片状锌粉进入混料机进行混料与钝化处理1小时，再进行旋风分级处理得到超细片状锌粉，超细片状锌粉的中位径D₅₀分别为7.5、12.5和17.50微米，松装密度分别为1.24、1.05和1.1克/毫升。

上述实施例中，锌粉原料均为市售，具体购自葫芦岛永兴储能材料有限公司，为该公司的电池锌粉筛下废料，属副产品，价格为锌锭价格的90-98%元/吨。该公司地址为辽宁省葫芦岛市连山区。

Claims

1.一种高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法，其特征在于按以下步骤：

（1）、原料锌粉为的电池锌粉生产过程中筛下的市售废料，将所说原料锌粉、工业助剂和研磨介质加入卧式叶片式高能搅拌研磨机中研磨，研磨介质与原料锌粉的质量比为10:1～20:1，工业助剂质量为原料锌粉质量的1.0～3.0%，工业助剂为十六烷酸、十二烷醇、硬脂酸乙脂、硅烷偶联剂中的1～2种，工业助剂一次性加入原料锌粉中并混合均匀，研磨机搅拌轴叶片线速度为8～15米/秒，研磨时间为100～200分钟，研磨介质为直径为5～7毫米的轴承钢球，先抽真空,再两次通入惰性气体保护；

（2）、研磨后的片状锌粉放入混料机，在空气中进行混料与钝化处理，混料时间为1～3小时;

（3）、混料后的片状锌粉放入旋风分级机进行分级处理后得产品。

2.如权利要求1所说的高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法，其特征在于：所说筛下的市售废料，其金属锌质量含量为98～99%、平均粒度为80～20微米，并含有金属铟、铋或镍中的1～2种元素，金属铟、铋或镍占原料锌粉总质量的0.05～0.3%。

3.如权利要求1所说的高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉的制造方法，其特征在于：所得产品为中位径D₅₀分别为5～10、10～15、15～20微米，松装密度为1.0～1.3克/毫升的三种高耐腐蚀性超细鳞片状锌粉。