一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在濕法鋅冶金過(guò)程中，硫酸鋅溶液凈化采用公知的方法是采用鋅粉置換，目前常用的有金屬鋅粉、電爐鋅鋅粉和合金鋅粉，電鋅鋅粉和合金鋅粉其主要成分是Zn-Pb-Sb合金和少量的鋅氧化，而金屬鋅粉為鋅和少量的鋅氧化物組成。在凈化過(guò)程中對(duì)硫酸鋅溶液中雜質(zhì)的脫除的熱力學(xué)條件主要由鋅的電極電位(-0.763V)決定。采用鋅粉、常規(guī)合金鋅粉凈化國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)水平生產(chǎn)I噸鋅需要的鋅粉量為20Kg，國(guó)內(nèi)的平均水平為30Kg，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、鋅粉消耗高，整體生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，能合成高招五元合金鋅粉，能更有效的提高硫酸鋅溶液的凈化效果。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其中的凈化用高鋁五元合金鋅粉由Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分構(gòu)成，其制備方法具體步驟如下:
[0006]I)將Zn物料、Pb物料、Cu物料和Sb物料同時(shí)加入熔化設(shè)備進(jìn)行熔化，并進(jìn)行攪拌，使其合金化；
[0007]2)對(duì)熔化物料進(jìn)行快速分析檢測(cè)，檢測(cè)其成分復(fù)合要求；
[0008]3)符合檢測(cè)要求后的熔化物料進(jìn)入霧化設(shè)備，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行霧化冷卻；
[0009]4)將霧化后的顆粒進(jìn)行篩分，篩分為-200至-350目粒度的合金粉；
[0010]5)步驟4)所得的合金粉與-100至-300目鋁金屬細(xì)粉進(jìn)行混合合成，即得到高鋁五元合金鋅粉。
[0011]作為優(yōu)選，步驟I)中，恪化設(shè)備的溫度控制為420-700°C。
[0012]作為優(yōu)選，所述的Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分按質(zhì)量百分比計(jì)的比例為:A1含量為
0.5-25%, Cu 含量為 0.05-0.4%, Pb 含量為 1.5-10%, Sb 含量 0.01-0.15%，余量為 Zn。
[0013]作為優(yōu)選，所述的Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分按質(zhì)量百分比計(jì)的最佳比例分別是:Al含量為12%，Cu含量為0.16%, Pb含量為3%，Sb含量0.15%，余量為Zn84.69%。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明先將Zn-Pb-Sb-Cu四種金屬元素就行合成后再與主要元素Al進(jìn)行合成，便于根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)合金鋅粉的主要金屬Al含量進(jìn)行調(diào)整和控制；本發(fā)明在現(xiàn)有合金鋅粉的基礎(chǔ)上，增加鋁和銅，由于鋁的電極電位(-1.66V)比鋅的電極電位(-0.763V)更負(fù)，其與硫酸鋅溶液中需要脫出的雜質(zhì)電位差比鋅與這些雜質(zhì)的電位差大，在熱力學(xué)上置換能力比傳統(tǒng)的金屬鋅粉和合金鋅粉優(yōu)勢(shì)，從而提高了雜質(zhì)的脫除效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]如圖1所示，一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其中的凈化用高鋁五元合金鋅粉由Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分構(gòu)成，其制備方法具體步驟如下:
[0019]I)將Zn物料、Pb物料、Cu物料和Sb物料同時(shí)加入熔化設(shè)備進(jìn)行熔化，并進(jìn)行攪拌，使其合金化，且熔化設(shè)備的溫度控制為420-700°C ;
[0020]2)對(duì)熔化物料進(jìn)行快速分析檢測(cè)，檢測(cè)其成分復(fù)合要求；
[0021]3)符合檢測(cè)要求后的熔化物料進(jìn)入霧化設(shè)備，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行霧化冷卻；
[0022]4)將霧化后的顆粒進(jìn)行篩分，篩分為-200至-350目粒度的合金粉；
[0023]5)步驟4)所得的合金粉與-100至-300目鋁金屬細(xì)粉進(jìn)行混合合成，即得到高鋁五元合金鋅粉；所得的高鋁五元合金鋅粉中，Al含量為0.5%，Cu含量為0.05%,Pb含量為1.5%, Sb 含量 0.01%,余量為 Zn。
[0024]實(shí)施效果:將硫酸鋅溶液(pH為 5.2、Ge 0.52mg/L、Co 7.8mg/L、Cu 118mg/L、Cd360mg/L) 1000ml置于2000ml的燒杯中進(jìn)行三段凈化，一段溫度60_70°C、凈化時(shí)間40分鐘，高鋁五元合金鋅粉0.5g/L ;二段溫度75-85°C、凈化時(shí)間90分鐘、高鋁五元合金鋅粉1.3g/L ;三段溫度70-78°C、凈化時(shí)間40分鐘、高鋁五元合金鋅粉0.3g/L ;得到溶液成分為:Ge 0.052mg/L、Co 0.48mg/L、Cu 0.01mg/L、Cd 0.02mg/L，硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)得以凈化，優(yōu)于普通鋅粉凈化效果。
[0025]實(shí)施例2
[0026]如圖1所示，一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其中的凈化用高鋁五元合金鋅粉由Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分構(gòu)成，其制備方法具體步驟如下:
[0027]I)將Zn物料、Pb物料、Cu物料和Sb物料同時(shí)加入熔化設(shè)備進(jìn)行熔化，并進(jìn)行攪拌，使其合金化，熔化設(shè)備的溫度控制為420-700°C ;
[0028]2)對(duì)熔化物料進(jìn)行快速分析檢測(cè)，檢測(cè)其成分復(fù)合要求；
[0029]3)符合檢測(cè)要求后的熔化物料進(jìn)入霧化設(shè)備，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行霧化冷卻；
[0030]4)將霧化后的顆粒進(jìn)行篩分，篩分為-200至-350目粒度的合金粉；
[0031]5)步驟4)所得的合金粉與-100至-300目鋁金屬細(xì)粉進(jìn)行混合合成，即得到高鋁五元合金鋅粉；所得的高鋁五元合金鋅粉中，Al含量為12%，Cu含量為0.16%, Pb含量為3%, Sb含量0.15%，余量為Zn。
[0032]實(shí)施效果:將硫酸鋅溶液(pH為 5.2、Ge 0.52mg/L、Co 7.8mg/L、Cu 118mg/L、Cd360mg/L) 1000ml置于2000ml的燒杯中進(jìn)行三段凈化，一段溫度60_70°C、凈化時(shí)間40分鐘，高鋁五元合金鋅粉0.6g/L ;二段溫度75-85 °C、凈化時(shí)間90分鐘、高鋁五元合金鋅粉1.4g/L ;三段溫度70-78°C、凈化時(shí)間40分鐘、高鋁五元合金鋅粉0.3g/L ;得到溶液成分為:Ge 0.0013mg/L、Co 0.001mg/L、Cu 0.001mg/L、Cd 0.002mg/L，硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)得以凈化，優(yōu)于普通鋅粉凈化效果。
[0033]實(shí)施例3
[0034]如圖1所示，一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其中的凈化用高鋁五元合金鋅粉由Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分構(gòu)成，其制備方法具體步驟如下:
[0035]I)將Zn物料、Pb物料、Cu物料和Sb物料同時(shí)加入熔化設(shè)備進(jìn)行熔化，并進(jìn)行攪拌，使其合金化，熔化設(shè)備的溫度控制為420-700°C ;
[0036]2)對(duì)熔化物料進(jìn)行快速分析檢測(cè)，檢測(cè)其成分復(fù)合要求；
[0037]3)符合檢測(cè)要求后的熔化物料進(jìn)入霧化設(shè)備，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行霧化冷卻；
[0038]4)將霧化后的顆粒進(jìn)行篩分，篩分為-200至-350目粒度的合金粉；
[0039]5)步驟4)所得的合金粉與-100至-300目鋁金屬細(xì)粉進(jìn)行混合合成，即得到高鋁五元合金鋅粉；所得的高鋁五元合金鋅粉中，Al含量為25%，Cu含量為0.4%，Pb含量為10%, Sb含量0.15%，余量為Zn。
[0040]實(shí)施效果:將硫酸鋅溶液(pH為 5.2、Ge 0.52mg/L、Co 7.8mg/L、Cu 118mg/L、Cd360mg/L) 1000ml置于2000ml的燒杯中進(jìn)行三段凈化，一段溫度60_70°C、凈化時(shí)間40分鐘，高鋁五元合金鋅粉0.5g/L ;二段溫度75-85°C、凈化時(shí)間90分鐘、高鋁五元合金鋅粉
1.3g/L ;三段溫度70-78°C、凈化時(shí)間40分鐘、高鋁五元合金鋅粉0.3g/L ;得到溶液成分為:Ge 0.008mg/L、Co 0.32mg/L、Cu 0.007mg/L、Cd 0.009mg/L，硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)得以凈化，且大大優(yōu)于普通鋅粉凈化效果。
[0041]本發(fā)明先將Zn-Pb-Sb-Cu四種金屬元素就行合成后再與主要元素Al進(jìn)行合成，便于根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)合金鋅粉的主要金屬Al含量進(jìn)行調(diào)整和控制，解決了之前合金鋅粉制備后不能對(duì)合金鋅粉成分進(jìn)行調(diào)整的缺點(diǎn)；本發(fā)明在現(xiàn)有合金鋅粉的基礎(chǔ)上，增加鋁和銅，由于鋁的電極電位(-1.66V)比鋅的電極電位(-0.763V)更負(fù)，其與硫酸鋅溶液中需要脫出的雜質(zhì)電位差比鋅與這些雜質(zhì)的電位差大，在熱力學(xué)上置換能力比傳統(tǒng)的金屬鋅粉和合金鋅粉優(yōu)勢(shì)，從而提高了雜質(zhì)的脫除效率。
[0042]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例及附圖僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其特征在于:凈化用高鋁五元合金鋅粉由Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分構(gòu)成，其制備方法具體步驟如下: 1)將Zn物料、Pb物料、Cu物料和Sb物料同時(shí)加入熔化設(shè)備進(jìn)行熔化，并進(jìn)行攪拌，使其合金化； 2)對(duì)熔化物料進(jìn)行快速分析檢測(cè)，檢測(cè)其成分復(fù)合要求； 3)符合檢測(cè)要求后的熔化物料進(jìn)入霧化設(shè)備，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行霧化冷卻； 4)將霧化后的顆粒進(jìn)行篩分，篩分為-200至-350目粒度的合金粉； 5)步驟4)所得的合金粉與-100至-300目鋁金屬細(xì)粉進(jìn)行混合合成，即得到高鋁五元合金鋅粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其特征在于:步驟I)中，熔化設(shè)備的溫度控制為420-700°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其特征在于:所述的Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分按質(zhì)量百分比計(jì)的比例為:A1含量為0.5-25%, Cu含量為0.05-0.4%，Pb 含量為 1.5-10%，Sb 含量 0.01-0.15%，余量為 Zn。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，其特征在于:所述的Zn-Al-Pb-Sb-Cu五種組分按質(zhì)量百分比計(jì)的最佳比例分別是:A1含量為12%，Cu含量為 0.16%，Pb 含量為 3%，Sb 含量 0.15%，余量為 Ζη84.69%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種凈化用高鋁五元合金鋅粉的制備方法，屬于有色冶金領(lǐng)域，本發(fā)明將Zn物料、Pb物料、Cu物料和Sb物料同時(shí)加入熔化設(shè)備進(jìn)行熔化，使其合金化后進(jìn)行霧化冷卻，然后篩分出-200至-350目粒度的合金粉，再與-100至-300目鋁金屬細(xì)粉進(jìn)行混合合成，即得到高鋁五元合金鋅粉。本發(fā)明在現(xiàn)有合金鋅粉的基礎(chǔ)上，增加鋁和銅，由于鋁的電極電位（-1.66V）比鋅的電極電位（-0.763V）更負(fù)，其與硫酸鋅溶液中需要脫出的雜質(zhì)電位差比鋅與這些雜質(zhì)的電位差大，在熱力學(xué)上置換能力比傳統(tǒng)的金屬鋅粉和合金鋅粉優(yōu)勢(shì)，從而提高了雜質(zhì)的脫除效率。
【IPC分類】B22F9/08
【公開號(hào)】CN105014088
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510507841
【發(fā)明人】羅永光, 孫成余, 李啟成, 曲洪濤, 謝庭芳, 張梅, 崔丁芳, 付明, 陳德醒, 孫斯景
【申請(qǐng)人】云南馳宏鋅鍺股份有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日