[發(fā)明專利]一種虹吸垂直霧化噴吹制備鋅粉的方法及其裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811544102.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN109550966A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢清;羅健生;王思成;羅金順;郭德燕;胡如忠;丁旭;馬勝蘭;魏源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南馳宏資源綜合利用有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/08
• 分類號(hào): B22F9/08
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發(fā)明公開了一種虹吸垂直霧化噴吹制備鋅粉的方法，在熔融的鋅金屬液無芯感應(yīng)電爐中放入一根倒U形的石英管，另一端與噴吹裝置連接；鋅金屬液通過倒U形的石英管以虹吸效應(yīng)呈液滴狀且垂直進(jìn)入噴吹裝置并與具有旋轉(zhuǎn)的壓縮空氣氣流接觸，垂直進(jìn)液的鋅金屬液液滴被壓縮空氣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噴射氣流切割破碎霧化，并進(jìn)入霧化裝置中呈粉末狀冷卻形成鋅粉。該方法通過壓縮空氣的旋轉(zhuǎn)垂直霧化噴制鋅粉，既能有效將金屬鋅液滴破碎，又能將細(xì)小液態(tài)金屬鋅快速冷卻，鋅粉經(jīng)過霧化裝置和布袋收塵系統(tǒng)收集，霧化裝置中鋅粉通過篩子分級(jí)后能得到不同粒度的鋅粉，能有效利用冶煉企業(yè)的廢渣，提高其附加值，生產(chǎn)成本低，原料適應(yīng)性強(qiáng)，具有廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，主要用于低成本制造還原劑金屬鋅粉的制備技術(shù)，特別涉及一種虹吸垂直霧化噴吹制備鋅粉的方法及其裝置。

背景技術(shù)

在濕法煉鋅工藝中，需要大量金屬鋅粉凈化溶液，對(duì)金屬鋅粉的活性要求較高，因此對(duì)金屬鋅粉的粒度及純度有一定的要求。目前制備金屬鋅粉的主要生產(chǎn)方法有蒸餾法、噴吹霧化法等。

第一種：蒸餾法，此法是將固態(tài)鋅加熱到1300-1350℃使之變成鋅蒸汽再經(jīng)精餾塔除雜后或是直接進(jìn)入冷凝器冷卻即成鋅粉。此法生產(chǎn)的金屬鋅粉粒度細(xì)，有效鋅較低，生產(chǎn)成本特別高，不宜用于冶金與化工行業(yè)的還原劑。

第二種：噴吹霧化法，即將金屬鋅高溫熔化后，高壓流體噴吹熔融金屬鋅液滴，熔融金屬鋅經(jīng)過流體切割破碎成細(xì)小液滴，在密閉容器急冷形成固態(tài)鋅粉。根據(jù)流體的不同又分為水霧化法和氣霧化法。文獻(xiàn)《江銅高壓水霧化鋅粉的生產(chǎn)實(shí)踐》(銅業(yè)工程，第132期2015年第2期)中，水霧化法鋅粉有效鋅高、活性好，但是產(chǎn)出的濕鋅粉在沉降池內(nèi)堆存10天以上就板結(jié)，庫存量有限，不利外售。氣霧化法一般可選擇氮?dú)夂涂諝鈨煞N，空氣較氮?dú)飧椎玫剑a(chǎn)成本較低。文獻(xiàn)《鋅粉生產(chǎn)工藝選擇分析》(有色冶金設(shè)計(jì)與研究，第34卷第6期)中，其中虹吸法霧化鋅粉的方法中，霧化的壓縮空氣分兩個(gè)獨(dú)立支路進(jìn)入噴嘴，一路用于破碎鋅液，一路用于鋅液滴的快速凝固、冷卻，通過有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，此法生產(chǎn)的金屬鋅粉粒度較粗，且分散性不好，不易冷卻。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種虹吸垂直霧化噴吹鋅粉的方法，旨在解決現(xiàn)有鋅粉成本較高、質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。為解決上述問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種虹吸垂直霧化噴吹制備鋅粉的方法，包括以下步驟：

S1、將鋅片、粗鋅或鋅粒子加入到工頻有芯感應(yīng)爐中，爐溫控制在510—590℃使鋅金屬完全融化，并加入氯化銨除去氧化渣及雜質(zhì)，得鋅金屬液；

S2、將鋅金屬液轉(zhuǎn)移到無芯感應(yīng)熔煉爐中升溫至580～640℃，并保持鋅液液面不波動(dòng)；

S3、在無芯感應(yīng)電爐中放入一根倒U形的石英管，其一端端口插入鋅金屬液中，另一端與噴吹裝置連接；

S4、鋅金屬液通過倒U形的石英管，以虹吸效應(yīng)方式進(jìn)入垂直安裝的噴吹裝置，并與旋轉(zhuǎn)的壓縮空氣氣流接觸，垂直進(jìn)液的鋅金屬液液滴被壓縮空氣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噴射氣流切割破碎霧化，并進(jìn)入霧化裝置中呈粉末狀冷卻形成鋅粉。

進(jìn)一步的，所述噴吹裝置呈垂直分布，步驟S4中，所述鋅金屬液液滴以垂直的方向進(jìn)入噴吹裝置后被在垂直方向上旋轉(zhuǎn)的壓縮空氣噴射氣流切割破碎霧化成粉末狀，并垂直進(jìn)入垂直安裝的霧化裝置中形成鋅粉。

進(jìn)一步的，步驟S3中，所述倒U形的石英管的進(jìn)液端保持端口插入鋅金屬液液面150cm以下，倒U形的石英管另一端的出液端與垂直安裝在霧化裝置的氣旋噴射裝置后端相連接。

進(jìn)一步的，步驟S1中所述的鋅片、粗鋅、鋅粒子為鋅熔鑄過程中產(chǎn)生的鋅片、粗鋅或是鋅浮渣，以及經(jīng)篩選洗滌產(chǎn)出后鋅粒子。