[發明專利]一種以水霧化法制備鉛鋅合金粉的方法

在審

• 申請號: 202110992786.X
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113618072A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 衷水平;陳杭;韋克棟;張恒星;李建;方朝剛
• 申請（專利權）人: 新疆紫金有色金屬有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;C22B3/44;C22B19/20
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 陶長清

本發明公開了一種以水霧化法制備鉛鋅合金粉的方法，具體過程為：S1、在感應電爐中加入陰極鋅片熔煉，得到鋅液；S2、在鋅液中加入1#鉛錠，并使用外部機械攪拌，促進1#鉛錠熔化，保證鉛鋅溶液混合均勻；S3、將步驟S2所得的鉛鋅合金液送入霧化器內，鉛鋅合金液在霧化器內被高壓水破碎成微小液滴，冷卻后即為鉛鋅合金粉。本發明通過水霧化系統，在感應電爐中加入1#鉛錠并外加攪拌，最終生產出適用于濕法煉鋅凈化的鉛鋅合金粉。

技術領域

本發明涉及粉末冶金技術領域，具體涉及一種以水霧化法制備鉛鋅合金粉的方法。

背景技術

關于硫酸鋅溶液凈化除鈷的研究很多，但工業上最為常用的方法只有鋅粉－砷鹽凈化法和鋅粉－銻鹽凈化法，其他方法仍處于實驗階段。鋅粉－砷鹽凈化法所用砷鹽是一種有毒試劑，生產過程中，工作環境差，會對工人身體造成危害。鋅粉－銻鹽凈化法所用添加劑銻粉、銻白或酒石酸銻鉀都很普遍，但銻鹽添加劑價格整體偏高，不易于大量使用。所以，硫酸鋅溶液除鈷的研究對于濕法煉鋅工藝仍具有重要意義。近些年來，鋅粉－銻鹽凈化除鈷機制的研究仍在進行，意見仍不統一；添加劑的種類、加入量等仍無法完全確定，致使從溶液中除鈷仍缺乏足夠理論依據，這些都有待于進一步研究。

近年來，許多工廠用合金鋅粉代替鋅粉去除鈷及其他雜質。常見的合金鋅粉主要是將一定量銻、鉛等元素添加到鋅粉中，如含0.1％Sb+0.3％Pb的鋅粉、0.00033％Sb+7.90％Pb的電爐鋅粉和0.136％Sb+2.82％Pb的鋅粉等，用含有鉛離子的溶液來處理鋅粉，通過發生置換反應得到合金鋅粉。研究表明，用合金鋅粉的除雜效果比純鋅粉要好很多，而且用量也較少，生產成本得到有效降低。

合金鋅粉的除鈷效率比鋅粉高，主要原因在于Zn和Pb會形成局部微電池，Zn作為陽極，Pb作為陰極。合金鋅粉中的銻可以將鈷的析出電位變正，通過電化學作用將鈷還原析出而從溶液中去除，另外，銻在該過程中可以抑制氫的析出。合金鋅粉中的鉛化學性質穩定，它沒有以陰極金屬參與電化學反應，在溶液中不會溶解。其主要作用是在鋅溶解完全時，鉛會把鈷和銻包圍起來，進而將其與溶液隔離開來。該方法可以有效抑制析出物因周圍的鋅全部溶解而從鋅粒上脫落，避免除雜得到的含鈷沉淀物返溶。鉛在鋅粉表面上形成凹凸不平的形狀，網狀的鉛可以抑制Pb與Sb和Co沉淀析出物脫離，使Sb-Co微電池無法形成。鉛的含量也要適宜，否則會減小鋅粉表面積，從而使置換速率逐漸降低。另外，工業實踐證明，合金鋅粉置換法能有效除去溶液中的Co、Ni、Cu、As等有害雜質，得到合格的電解新液。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種以水霧化法制備鉛鋅合金粉的方法，通過水霧化系統，在感應電爐中加入1#鉛錠并外加攪拌，最終生產出適用于濕法煉鋅凈化的鉛鋅合金粉。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種以水霧化法制備鉛鋅合金粉的方法，具體過程為：

S1、在感應電爐中加入陰極鋅片熔煉，得到鋅液；

S2、在鋅液中加入1#鉛錠，并使用外部機械攪拌，促進1#鉛錠熔化，保證鉛鋅溶液混合均勻；

S3、將步驟S2所得的鉛鋅合金液送入霧化器內，鉛鋅合金液在霧化器內被高壓水破碎成微小液滴，冷卻后即為鉛鋅合金粉。

進一步地，步驟S1中，所述感應電爐的熔煉溫度為480-501℃。

進一步地，步驟S2中，鋅液溫度為550-600℃，1#鉛錠加入量為陰極鋅片重量的1.5-1.7％。

進一步地，步驟S2中，攪拌強度為80-100r/min，攪拌時間為20min。

進一步地，步驟S3中，霧化器內，水壓為16-17Mpa。

本發明的有益效果在于：