高純微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種高純度微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法，應(yīng)用較高壓力的氬氣將金屬鎂液氣動霧化并初步冷卻降溫至300℃以下生產(chǎn)出球形鎂粉，保持鎂粉高溫時不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時在霧化冷卻室中部通入溫度低于10℃的氮氣對球形鋁粉進行進一步冷卻和輸送、收集包裝，對氣粒分離后的混合氣體分離出氮氣、氬氣循環(huán)使用。
【專利說明】高純微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種采用氣動霧化方式生產(chǎn)高純度微細(xì)球形金屬鎂粉的方法，是采用氬氣將高溫的金屬鎂液氣動噴霧霧化并冷卻成球形的鎂粉和使用溫度較低的氮氣進行進一步冷卻和輸送、收集包裝的方法，屬于金屬粉體材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂是一種比較活躍的金屬，常溫下就能夠與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，加熱到350°C就能夠與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂。現(xiàn)在鎂粉的生產(chǎn)采用的是機械切屑法，生產(chǎn)的鎂粉粒度在0.1毫米以上，而且是不規(guī)則形狀，因生產(chǎn)過程暴露在空氣中，表面生成有氧化鎂，又因在切屑工作面需要有溶劑降溫，鎂屑中還摻有有機物質(zhì)，生產(chǎn)出的鎂粉金屬鎂含量在96%以下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是應(yīng)用鎂不與氬氣反應(yīng)和在溫度350°C以下不與氮氣反應(yīng)的性能，在霧化成粉的過程用氬氣保護并初步降溫，至溫度降低至300°C以下，輸入較低溫度的氮氣保護、輸送并持續(xù)降溫到常溫，再在氮氣、氬氣的保護下收集和包裝。
[0004]氣動霧化生產(chǎn)高純微細(xì)球形鎂粉方法的過程是:(I)用電熔鎂爐將金屬鎂熔化成鎂液，溫度達(dá)到660°C,鎂液上有氬氣保護使其不被氧化；將氬氣管道套在抽取鎂液的陶瓷管道外，伸入霧化冷卻室；用氣體壓縮機把純度在99.9%以上的氬氣加壓至大于1MP，氬氣氣流快速流動在陶瓷管道口產(chǎn)生負(fù)壓，將熔鎂爐內(nèi)的溫度660 0C鎂液用陶瓷管道吸出來在霧化冷卻室高速噴出霧化成細(xì)小的鎂液滴，液滴因表面張力作用而呈球形，氬氣因降壓吸熱在霧化時對液滴快速進行冷卻，鎂液滴凝固就形成球形鎂粉并降低溫度到300°C以下。在霧化形成球形鎂粉的過程，處于氬氣的保護之中。(2)由于在溫度350°C以下鎂不與氮氣發(fā)生反應(yīng)，在氬氣對鎂液霧化形成球形鎂粉的同時，把純度大于99.99%的氮氣經(jīng)過氣體冷卻器降低溫度小于10°C后通入霧化冷卻室中部，與氬氣和球形鎂粉混合，使球形鎂粉進一步降溫至40°C以下并輸送到旋流沉降室。大部分球形鎂粉經(jīng)旋流沉降室收集至下部的收料罐內(nèi)，可通過該收料罐所帶的出料閥門放出包裝。少量球形鎂粉隨氮氣、氬氣進入氣體過濾器,氣體過濾器把氣體中的球形鎂粉過濾下來并收集到其下部的收料罐內(nèi)，可通過該收料罐所帶的出料閥門放出包裝。(3)經(jīng)過氣體過濾器除去球形鎂粉的氮氣、氬氣混合氣體進入膜分離式氮氣過濾器，將氮氣與氬氣分開，分別通過管道回收再利用。
[0005]本發(fā)明生產(chǎn)鎂粉是在氬氣和溫度較低的氮氣的混合氣體保護中進行，不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)過程連續(xù)、沒有雜質(zhì)摻入，而且形狀為球形，粒度在0.8微米至50微米之間，金屬鎂含量可以達(dá)到99.9%以上，霧化和保護作用的氬氣、氮氣循環(huán)使用可降低成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖1:高純微細(xì)球形金屬鎂粉生產(chǎn)流程[0007]1、熔鎂爐，2、陶瓷管道，3、霧化冷卻室，4、旋流沉降室，5、氣體過濾器，6、風(fēng)機，7、膜分離式氮氣過濾器，8、氣體壓縮機,9、気氣儲罐,10、氣體冷卻器,11、氮氣儲罐，12、気氣管道，13、氮氣管道，14、收料罐，15、接地線，16、入料閥門，17、出料閥門
【具體實施方式】
[0008]1、將金屬鎂放入熔鎂爐(I)融化成液態(tài)，控制金屬鎂液溫度在660°C，鎂液表面有氬氣保護不被氧化，連接好陶瓷管道(2)。
[0009]2、檢查收料罐(14)的出料閥門(17)處于關(guān)閉狀態(tài)，檢查接地線(15)保持連通，開啟收料罐(14)的入料閥門(16)。
[0010]3、啟動風(fēng)機(6)和氣體冷卻器(10)，把氮氣管道(13)內(nèi)輸送的純度在99.99%以上氮氣溫度控制在10°C以下。
[0011]4、啟動風(fēng)機(6)和氣體冷卻器(10)的同時,啟動氣體壓縮機(8),把気氣儲罐(9)輸出的純度大于99.9%的氬氣加壓至IMP以上后，經(jīng)過套住陶瓷管道(2)的氬氣管道(12)高速噴入霧化冷卻室(3)減壓至常壓，產(chǎn)生的負(fù)壓將金屬鎂液經(jīng)陶瓷管道(2)從熔鎂爐(I)吸出噴在霧化冷卻室(3)內(nèi)霧化成鎂液滴，氬氣減壓吸熱降溫使鎂液滴冷卻成球形鎂粉，通過調(diào)節(jié)氣體壓縮機(8)輸出氬氣的壓力，控制球形鎂粉形成后與氬氣的混合物溫度在300°C以下。
[0012]5、產(chǎn)生的球形鎂粉與氬氣的混合物在霧化冷卻室(3)內(nèi)與10°C以下的氮氣混合，繼續(xù)降低溫度，通過調(diào)節(jié)氣體冷卻器(10)控制氮氣管道(13)內(nèi)的氮氣溫度，使球形鎂粉的溫度降低在40°以下。
[0013]6、氮氣、氬氣和球形鎂粉的氣粒混合物進入旋流沉降室(4)后，大量的球形鎂粉旋流下降，經(jīng)過打開的入料閥門(16)進入旋流沉降室(4)下部的收料罐(14)內(nèi)。
[0014]7、少量的球形鎂粉被氮氣、氬氣攜帶進入氣體過濾器(5)中，經(jīng)過濾后與氣體分離，經(jīng)過打開的入料閥門(16)進入氣體過濾器(5)下部的收料罐(14)內(nèi)。
[0015]8、關(guān)閉入料閥門(16)后，打開出料閥門(17)可將球形鎂粉在含有少量氮氣、氬氣保護氣氛下裝入包裝物。
[0016]9、關(guān)閉出料閥門(17)后，打開入料閥門(16)可以繼續(xù)收集生產(chǎn)的球形鎂粉。
[0017]10、經(jīng)過氣體過濾器(5)過濾后，不含球形鎂粉的氮氣、氬氣混合氣體，進入膜分離式氮氣過濾器(X)把氮氣與IS氣分開，氮氣進入氣體冷卻器(10)循環(huán)使用，IS氣進入IS氣儲罐(9)循環(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種高純度微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法，其特征是采用壓力大于IMP的氬氣對溫度660°C的金屬鎂液氣動霧化并冷卻生產(chǎn)出球形鎂粉和降低溫度至300°C以下，保持鎂粉高溫時不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；同時在霧化冷卻室中部通入溫度低于10°C的氮氣對球形鋁粉進行進一步冷卻和輸送進入旋流沉降室、氣粒分離室收集和收料包裝，對氣粒分離后的混合氣體分離出氮氣、氬氣循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純度微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法，其特征是:將氬氣管道套在抽取鎂液的陶瓷管道外，伸入霧化冷卻室，用純度在99.9%以上、壓力大于IMP的氬氣氣流產(chǎn)生負(fù)壓，將熔鎂爐內(nèi)的溫度660°C鎂液用陶瓷管道吸出來在霧化冷卻室高速噴出霧化成細(xì)小的鎂液滴，氬氣因降壓吸熱使鎂液滴凝固就形成球形鎂粉并降低溫度到300°C以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純度微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法，其特征是:鎂液霧化形成球形鎂粉的同時，把純度大于99.99%的氮氣經(jīng)過氣體冷卻器降低溫度小于10°C后通入霧化冷卻室中部，與氬氣和球形鎂粉混合，使球形鎂粉進一步降溫至40°C以下并輸送到旋流沉降室，大部分球形鎂粉經(jīng)旋流沉降室收集至下部的收料罐內(nèi)，可通過該收料罐所帶的出料閥門放出包裝，少量球形鎂粉隨氮氣、氬氣進入氣體過濾器，氣體過濾器把氣體中的球形鎂粉過濾下來并收集到其下部的收料罐內(nèi)，可通過該收料罐所帶的出料閥門放出包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純度微細(xì)球形金屬鎂粉的氣動霧化生產(chǎn)方法，其特征是:經(jīng)過氣體過濾器除去球形鎂粉的氮氣、氬氣混合氣體進入膜分離式氮氣過濾器，將氮氣與氬氣分開，分別通過管道回收循環(huán)再利用。
【文檔編號】B22F9/08GK103537704SQ201310082862
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】袁志剛, 孟保平, 袁坤 申請人:袁志剛