碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉及其生产方法

摘要

本发明涉及一种碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉及其工艺方法。本发明的碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉，其特征在于：锌粉的成分为，铟∶铋＝1－3∶1；铋含量为0.005－0.1％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。本发明的碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉的生产方法，与锌液面接触的设备材料采用耐火材料或石墨；与锌粉接触的材料采用不锈钢或塑料，避免将杂质带入锌粉中。本发明的特点是工艺简单，产品的物化指标稳定，用该锌粉制成的碱性锌锰电池能达到各种电性能技术指标要求，且性能稳定，真正实现了无汞无镉绿色环保电池的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉及其工艺方法。

背景技术

碱性锌锰电池具有优良的性能价格比，受到广大消费者的喜爱，逐渐在民用电池中占主导地位。锌粉作为碱性锌锰电池的负极材料，需求量日益增加。

随着环保意识的加强，电池对环境的污染得到更多关注。国家经贸委等九部委1997年已发文，对电池的无汞化列出了时间表，要求2005年起，禁止生产含汞量高于0.0001％的电池。电池的无汞化显得非常迫切。

镉也是一种对环境有害的元素。在电池中，镉将是继汞、铅之后污染人类环境、威胁人类健康的第三个金属元素。国内尚无明确的法令法规要求碱性锰锌电池的无镉化，但我们充分利用技术资源，实现了电池锌粉的无镉化，镉含量低于2ppm。

无汞锌粉是实现碱性电池无汞化的关键材料，但无汞锌粉市场和技术受国外控制，严重制约我国电池业的发展。国家把无汞碱性锌锰材料的研究列入国家“863计划”，无汞锌粉成为我国重点研究项目之一。

本发明的目的在于，提供一种无汞无镉碱性锌锰电池用锌粉的生产方法，可以使汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

发明内容

为达到上述目的本发明采用了如下技术方案：本发明的碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉，锌粉的成分为，铟∶铋＝1-3∶1；铋含量为0.005-0.1％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

本发明的碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉的生产方法，其特征在于：与锌液面接触的设备材料采用耐火材料或石墨；与锌粉接触的材料采用不锈钢或塑料，避免将杂质带入锌粉中。

本发明将合金化的锌液导入中间炉，通过流量控制再导入漏包，生产过程始终保证中间炉有锌合金液，漏包内锌液液面稳定。稳定流量的锌液在0.05-0.1Mpa风压下雾化制粉。不间断地进行雾化制粉。

本发明与现有技术相比具有工艺简单，产品物化指标稳定，用该锌粉制成的碱性锌锰电池能达到各项电性能技术指标要求，且性能稳定。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明无汞无镉锌粉生产的新型气雾法工艺流程如图1所示。高纯专用锌锭与预制的添加元素中间合金在中频感应炉中熔化升温至预定温度，待熔体成分均一后，导入雾化器气雾化制成粉末，再经过筛分等工序最后得到无汞无镉锌粉，本发明的碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉，其特征在于：锌粉的成分为，铟∶铋＝1-3∶1；铋含量为0.005-0.1％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

实施例1：

锌粉的成分为，铟∶铋＝1∶1；铋含量为0.005％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

实施例2：

锌粉的成分为，铟∶铋＝3∶1；铋含量为0.1％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

实施例3：

锌粉的成分为，铟∶铋＝2∶1；铋含量为0.05％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

实施例4：

锌粉的成分为，铟∶铋＝1∶1；铋含量为0.1％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm。

实施例5：

锌粉的成分为，铟∶铋＝1.5∶1；铋含量为0.05％；其杂质汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm

上述实施例中碱性锌锰电池用无汞无镉锌粉的生产方法，与锌液面接触的设备材料采用耐火材料或石墨；与锌粉接触的材料采用不锈钢或塑料，避免将杂质带入锌粉中。

本发明将合金化的锌液导入中间炉，通过流量控制再导入漏包，生产过程始终保证中间炉有锌合金液，漏包内锌液液面稳定。稳定流量的锌液在0.05-0.1Mpa风压下雾化制粉。不间断地进行雾化制粉。

本发明中汞含量小于1ppm，镉含量小于3ppm，具有很强的独创性。

本发明主要从以下开展研究：

(1)选择合理的，满足环保要求的金属元素组合代替汞；

(2)研究一定的生产工艺，保证生产出的产品满足电池性能要求，且品质稳定。

a.合金化制度，这是保证添加元素与锌形成均匀锌合金，锌粉中不出现偏析现象；

b.制粉设备，这是决定锌粉形貌的关键；

c.制粉工艺，合理的制粉工艺是锌粉形貌、粒度分布、产品直收率的保障；

d.连续生产设备，这决定了锌粉物化指标的稳定性和生产产能。

无汞锌粉的化学成份研究较多，大多已进入公知领域，但生产工艺却处于保密状态且又是决定产品性能的关键技术。我公司自主研发出了独特的无汞无镉锌粉生产工艺，并自主设计和制作无汞无镉锌粉生产关键设备，采用优质锌锭，真正实现了无汞无镉锌粉的国产化、工业化，促进了中国电池工业的发展，具有很好的社会效益和经济效益。