[發(fā)明專利]鋅顆粒的制備方法及反應爐裝置

有效

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• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112662889B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 茍海鵬;王云;馬登;宋言;裴忠冶;陳學剛;陳宋璇
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B19/00
• 分類號: C22B19/00;C22B5/10;C22B7/00;C22B7/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 鄒秋爽

本發(fā)明提供了一種鋅顆粒的制備方法及反應爐裝置，其中，鋅顆粒的制備方法，包括以下步驟：步驟S1：將含鋅物料和碳混合并壓制成混合塊，將混合塊放入反應爐內的反應平臺上，將反應平臺推送至反應爐的加熱區(qū)；步驟S2：將反應爐內的壓力降低至在0至10^?2Pa的范圍內，將加熱區(qū)內的溫度加熱至500℃?900℃，并在500℃?900℃中的選取第一預設溫度，混合塊在第一預設溫度下加熱預設時間；步驟S3：將混合塊經化學反應生成鋅蒸汽，使鋅蒸汽流入至反應爐內的收集區(qū)內，使收集區(qū)保持在低于第一預設溫度的第二預設溫度，以使鋅蒸汽在收集區(qū)內的收集裝置上形成鋅顆粒。本申請的技術方案有效解決了相關技術中的利用廢舊鋅錳電池制備納米鋅粉的方式較單一的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護與資源循環(huán)綜合利用領域，具體而言，涉及一種鋅顆粒的制備方法及反應爐裝置。

背景技術

納米鋅顆粒比表面積大，具備了納米效應從而有極佳的化學活性及更好的抗紫外線性能、抗靜電性能、抗菌抑菌、祛味防酶等一系列獨特性能；其活性高，分散性優(yōu)良，能加速硫化，還可生產透明度較高的橡膠制品。

相關技術中的鋅粉生產加工是利用廢舊鋅錳電池制備納米鋅粉。具體如下，將廢舊鋅錳干電池經過簡單拆解后將鋅外表皮放入真空爐內，采用真空蒸發(fā)與惰性氣體冷凝法，通過控制加熱溫度、氮氣壓強以及冷凝溫度以獲得納米鋅顆粒。

但是，利用廢舊鋅錳電池制備納米鋅粉過程中，僅能夠使用鋅外表皮一種物料，使得利用廢舊鋅錳電池制備納米鋅粉的方式較單一的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋅顆粒的制備方法及反應爐裝置，以解決相關技術中的利用廢舊鋅錳電池制備納米鋅粉的方式較單一的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種鋅顆粒的制備方法，包括以下步驟：步驟S1：將含鋅物料和碳混合并壓制成混合塊，將混合塊放入反應爐內的反應平臺上，將反應平臺推送至反應爐的加熱區(qū)，其中，含鋅物料為氧化鋅礦或者含鋅渣或者鋼廠煙灰；步驟S2：將反應爐內的壓力降低至在0至10^-2Pa的范圍內，將加熱區(qū)內的溫度加熱至500℃-900℃，并在500℃-900℃中的選取第一預設溫度，混合塊在第一預設溫度下加熱預設時間；步驟S3：將混合塊經化學反應生成鋅蒸汽，使鋅蒸汽流入至反應爐內的收集區(qū)內，使收集區(qū)保持在低于第一預設溫度的第二預設溫度，以使鋅蒸汽在收集區(qū)內的收集裝置上形成鋅顆粒。

進一步地，鋅顆粒的制備方法還包括以下步驟：步驟S4：將帶有鋅顆粒的收集裝置從反應爐內取出，通過對收集裝置吹掃惰性氣體，以將收集裝置上的鋅顆粒取下。

進一步地，預設時間在0.5小時至4小時的范圍內。

進一步地，在步驟S1中，含鋅物料和碳的摩爾比在1:1至1.2的范圍內，并在300Mpa條件下保壓5分鐘壓制成混合塊。

進一步地，在步驟S2中，將反應爐內的壓力通過真空泵降低至在0至10^-2Pa的范圍內，在步驟S3中，在真空泵的作用下將鋅蒸汽送入至反應爐內的收集區(qū)。

進一步地，在步驟S3中，收集裝置包括主體及設置在主體上的多個分支。

根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種反應爐裝置，采用上述的鋅顆粒的制備方法制備鋅顆粒，反應爐裝置包括：爐體，包括加熱區(qū)和收集區(qū)；反應平臺，可移除地設置在爐體內，反應平臺用于放置含鋅物料和碳混合并壓制成的混合塊；加熱裝置，設置在爐體外，并圍設在加熱區(qū)的外側，加熱裝置對混合塊進行加熱以形成鋅蒸汽；冷卻裝置，設置在爐體的外，并圍設在收集區(qū)的外側；收集裝置，可移除地設置在爐體的內，并位于收集區(qū)內，鋅蒸汽保持在低于第一預設溫度的第二預設溫度下，以使鋅蒸汽在收集裝置上形成鋅顆粒。

進一步地，反應爐裝置還包括真空泵，真空泵與爐體可拆卸地連接。