无汞锌粉制备工艺研究.pdf

无汞锌粉制备工艺研究 罗远辉 （北京有色金属研究总院， 北京“““） 黄小珂 （柳州高新技术产业开发区管理委员会， 广西柳州““ ““） ,-） 降 低到 “,“/-以下， 实现低汞化， 进而实现无 汞化。 我国是电池生产和出口大国， 年产量达 “ 多亿只， 居世界第一。其中锌锰电池年 产量近 ’“ 亿只， 但我国多为中性锌锰电池， 正大力发展碱性锌锰电池， 现有产量近 亿 只。 “十五” 末年产量计划达到 ’“ 亿只。国 外锌锰电池中碱性电池占 “- （美国 和日本） ， 发展很快。我国现有的几家无汞碱 性电池厂所需无汞锌粉原材料均需从国外进 口， 国外对无汞锌粉的生产技术严格保密。 我国要保持电池生产和电池贸易的不断增 长， 就必须尽快发展无汞电池， 为此首先就必 须尽快开发高性能无汞锌粉的制备技术。无 汞锌粉的研制和开发， 为无汞电池工业解决 关键原材料的供应问题， 这对于提高电池生 产企业的经济效益， 增强市场竞争力及推动 电池无汞化技术的发展具有重要意义。 目前国内碱性锌锰电池年产量约 亿 只， 无汞电池年产量近 亿只， 需无汞锌粉约 “““AB9， 国家计划到 “十五” 末期碱性锌锰电 ’ 万方数据 池产量达到近 “ 亿只， 到 “十五” 末期国内 市场需无汞锌粉将超过 、 、 ;、 锌 粉， “） 不同添加量的试验，试验结果见表 。试验 表明，提高铟、铅和铋的含量，锌粉的析气 量降低。加入微量铝元素，可使锌粉颗粒表 面更加光滑，致密光滑的表面具有更高的耐 蚀性。通过试验确定较好的合金组成为G4 - “； 这种五元合金锌粉具有较理想的 防腐性能。 “雾化气体压力的影响 气体压力影响锌粉的结晶状况、 颗粒形 状、 粒度、 粒度分布和合格锌粉的收率， 试验 结果见表 ,。较高的压力有利于制备出结晶 致密、 表面光滑的细锌粉， 颗粒形状趋于细长 的椭球状。雾化喷射后粉末的粒度从细到粗 H 万方数据 大致呈正态分布， 气体压力越小， 粉末越粗； 反之， 粉末越细。试验控制雾化气体压力为 “ “ 12363“， ’“-， 89“-， “4“ “-“7 “47“ “雾化顶角 选择了两种雾化喷射项角 （、 4） 进 行试验， 雾化顶角的大小影响喷射气体动能 的利用率， 从而影响粉末的颗粒形状和合格 粉收率。喷射项角为 时， 合格粉收率为 4*， 4时为 *。顶角过大， 喷射气体动 能利用率有所下降， 合格粉收得率降低， 试验 表明 交角结构是适宜的。 “金属液流直径的影响 试验结果 （表 ;） 表明， 采用“;“ “// 的金属液流直径， 合格粉末收率较 高。金属液流直径过细， 细粉较多， 过粗则粉 末粒度较大。 表 金属液流直径对合格粉收率的影响 金属液流直径 // 锌粉收率 * -;“ ;-“7 ;“7“ 44“ “ “ 44“44“7 444“;444“- 44“547“ “’锌粉的形貌和显微组织 无汞锌粉的结晶形貌见图 。自制锌粉 的形状为细长的椭球状， 结晶情况与日本三 井公司和德国格里洛公司的样品是接近的。 日本三井公司向锌粉中添加的元素倾向于在 表面偏析。由于锌液滴是在高速雾化气流中 快速冷凝， 所以晶界不明显。 “锌粉电化学性能测试分析 为了考查所制备的锌粉的防腐与电化学 性能， 将锌粉压制成“// A -// 的圆柱 体， 制成工作电极， 辅助电极为 ’ 电极， 饱 和甘汞电极 （BCD） 为参比电极， 电解液采用 23E 饱和的 *FEG 溶液， 温度为 -， 测 量锌合金粉电极的塔菲尔极化曲线。测试仪 器采用美国普林斯顿应用仪器公司 （’; 恒电位 仪， - 腐蚀测试软件） 。 测试条件 扫描电位为相对于稳定电位 L -/M 开 始，等 到 相 对 于 稳 定 电 位 5; 万方数据 “-R ［］ ， Z[， 896496B， CDP799， 166A \QSD“ ]D-R-P， *YD“- ’DVV-P-R Q“VD““ D W“ TQXK-P XVJ “K/ D“K ’R/VJ ［］ ， Z[， 89A2B6， */71， 166 AOQNQJK- Z-/PD， “ DQN TQXK-P SQP DYD“- - D“K -VJQK SQP TPQK/VQ“ QS VJ- RD- ［］ ， Z[， 819AB4， CDN 1B， 166A 8D- _7]-VW， *YD“- -R VJDV DP- R/’RVD“VDN SP-- QS -P/PN［］ ， Z[， 84AB18， ‘Qa718， 166A 1A 万方数据