[發(fā)明專利]一種鋅錳電池用天然放電錳粉的可用性快速判定方法和快速檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811553936.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN109682799B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川華景國(guó)貿(mào)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N21/78
• 分類號(hào): G01N21/78;G01R31/385
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種天然放電錳粉的可用性判定方法，包括以下步驟，首先將天然放電錳粉和ZnCl₂?NH₄Cl溶液混合后過(guò)濾，得到濾液；然后將鋅片置于上述步驟得到的濾液中加熱至沸騰后，得到具有表面性征的鋅片；最后根據(jù)鋅片的表面性征判定天然放電錳粉的可用性。這是一種非常簡(jiǎn)便快速，低成本的天然放電錳粉的可用性判定方法，能夠快速判定天然放電錳粉中有害重金屬雜質(zhì)含量的高低，以判定天然放電錳粉可否用于電池生產(chǎn)的方法。本發(fā)明通過(guò)處理后的鋅片的表面性征進(jìn)行判斷，能夠?qū)μ烊环烹婂i粉中有害重金屬雜質(zhì)含量高低的綜合判定，簡(jiǎn)單有效，進(jìn)料當(dāng)天可以出結(jié)果，試驗(yàn)條件要求低，便于指導(dǎo)生產(chǎn)以及工業(yè)化推廣、應(yīng)用，具有重要的實(shí)際意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋅錳干電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種天然放電錳粉的可用性判定方法和可用性檢測(cè)方法，尤其涉及一種鋅錳電池用天然放電錳粉的可用性快速判定方法和快速檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

化學(xué)電源可分為一次電池、二次電池(又稱蓄電池)和燃料電池三種，一次電池就是使用一次后就被廢棄的電池，這其中最經(jīng)常使用的一次電池就是鋅錳干電池，也稱為碳性電池，全稱為中性鋅-二氧化錳干電池(zinc-manganese dry battery)，是以二氧化錳為正極，鋅為負(fù)極，氯化銨水溶液為主電解液的原電池，把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o外電路。在化學(xué)反應(yīng)中由于鋅比錳活潑，鋅失去電子被氧化，錳得到電子被還原。因?yàn)殇\錳干電池的電解質(zhì)不能自由流動(dòng)，所以俗稱干電池，在學(xué)術(shù)界中又稱為勒克朗謝電池，屬于化學(xué)電源中的原電池。

鋅錳干電池的正極材料為MnO₂，負(fù)極材料為鋅片。雖然鋅錳干電池不能循環(huán)使用，但是其具有價(jià)格低廉和使用安全可靠的特點(diǎn)，而且使用非常方便，可選的種類與價(jià)位也非常多，所以仍然是是日常生活中最常用的干電池。碳性電池不僅適用于多種低耗電電器，如鐘表、無(wú)線鼠標(biāo)、手電筒、半導(dǎo)體收音機(jī)、收錄機(jī)、照相機(jī)和玩具等，而且也適用于國(guó)防、科研、電信、航海、航空、醫(yī)學(xué)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域。

鋅錳電池正極去極劑為二氧化錳，對(duì)于大號(hào)電池，考慮到成本及性價(jià)比，采用比較多的天然放電錳粉，然而天然放電錳粉中MnO₂含量一般為50％左右，雜質(zhì)含量比較多，更主要的是由于是天然礦產(chǎn)物，所以不同礦產(chǎn)地，甚至是相同礦產(chǎn)地不同礦點(diǎn)、不同批次的天然放電錳粉，都會(huì)存在著含量上的波動(dòng)，特別是隨著天然礦藏的日益減少，越來(lái)越多的貧礦天然放電錳粉漸漸成為了主要的原料來(lái)源。這些天然放電錳粉生產(chǎn)組裝成電池后，天然放電錳粉中的可溶性有害雜質(zhì)Cu、Ni、Co、Fe、Pb等在ZnCl₂-NH₄Cl電解質(zhì)溶液中溶出，遷移至負(fù)極后，與負(fù)極鋅反應(yīng)并在其上沉積，這些氫過(guò)電位低的金屬作為陰極，形成微電池，加速鋅的自放電，至電池容量下降甚至穿孔漏液。

雖然鋅錳電池生產(chǎn)企業(yè)對(duì)天然放電錳粉有著進(jìn)料檢驗(yàn)項(xiàng)目，如MnO₂含量、H₂O含量、雜質(zhì)含量、粒度和放電性能。而有害雜質(zhì)含量尤其重要，關(guān)系到該批材料能否使用，但是天然放電錳粉中的這些可溶性有害雜質(zhì)元素多，檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，需要更多的檢測(cè)設(shè)備，而且實(shí)際情況是，大部分的鋅錳干電池生產(chǎn)企業(yè)無(wú)力承擔(dān)這些檢測(cè)設(shè)備，更沒(méi)有原子吸收分光光度計(jì)，而指定送檢或用傳統(tǒng)化學(xué)分析方法，不僅過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)，不能及時(shí)給出結(jié)果，況且不同礦點(diǎn)、不同批次的天然放電錳粉有害雜質(zhì)成分和含量具有不確定性。

因此，如何找到一種簡(jiǎn)單的、能夠快速的測(cè)定天然放電錳粉中有害雜質(zhì)的高低，并能夠判定其能否用于鋅錳電池生產(chǎn)的辦法，已成為業(yè)內(nèi)諸多生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種天然放電錳粉的可用性判定方法和可用性檢測(cè)方法，特別是一種鋅錳電池用天然放電錳粉的可用性快速判定方法和快速檢測(cè)方法，本發(fā)明提供的方法能夠快速的判定和檢測(cè)天然放電錳粉的可用性，更可以用于檢測(cè)有害雜質(zhì)的大致含量，為后續(xù)生產(chǎn)提供重要的依據(jù)。而且簡(jiǎn)單有效，進(jìn)料當(dāng)天可出結(jié)果，試驗(yàn)條件要求低，便于工業(yè)化推廣和應(yīng)用，具有重要的實(shí)際意義。