RU2393064C1 - Method of producing finely dispersed zinc powder for antirust paints and plant to this end - Google Patents
Method of producing finely dispersed zinc powder for antirust paints and plant to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393064C1 RU2393064C1 RU2008149439/02A RU2008149439A RU2393064C1 RU 2393064 C1 RU2393064 C1 RU 2393064C1 RU 2008149439/02 A RU2008149439/02 A RU 2008149439/02A RU 2008149439 A RU2008149439 A RU 2008149439A RU 2393064 C1 RU2393064 C1 RU 2393064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- powder
- zinc powder
- furnace
- steam line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства цинкового порошка пигментного назначения и может быть использовано в производстве из цинксодержащего сырья, не содержащего оксидов металлов в качестве примесей, тонкодисперсного высокочистого цинкового порошка для антикоррозионных красок.The invention relates to the production of pigmented zinc powder and can be used in the production of zinc-containing raw materials that do not contain metal oxides as impurities, finely dispersed high-purity zinc powder for anticorrosion paints.
Известен способ получения цинковой пыли (порошка пигментного назначения) методом быстрой конденсации паров цинка в инертной среде (углекислый газ или азот), выбранный в качестве прототипа. Для получения паров цинка используют муфельные печи, подобные тем, которые применяют для получения цинковых белил. Вместо окислительного колодца эти печи снабжают стальными листовыми конденсаторами. Пары цинка транспортируются в конденсаторы инертным газом, подаваемом в муфели. При конденсации паров образуются частицы размером 10-20 мкм, которые падают на дно конденсатора и собираются шнеком.A known method of producing zinc dust (pigment powder) by the method of rapid condensation of zinc vapor in an inert medium (carbon dioxide or nitrogen), selected as a prototype. To obtain zinc vapor, muffle furnaces are used, similar to those used to produce zinc oxide. Instead of an oxidizing well, these furnaces are equipped with steel sheet capacitors. Zinc vapor is transported to the capacitors by an inert gas supplied to the muffle. During vapor condensation, particles of 10-20 microns in size are formed, which fall on the bottom of the capacitor and are collected by the screw.
Содержание металлического цинка в таких порошках обычно не превышает 94%-95%, основная часть примесей приходится на оксид цинка (Е.Ф.Беленький, И.В.Рискин, Химия и технология пигментов. Изд-во «Химия», Ленинградское отделение. 1974 г, с.535-536).The content of zinc metal in such powders usually does not exceed 94% -95%, the main part of the impurities is zinc oxide (E.F. Belenky, I.V. Riskin, Chemistry and technology of pigments. Publishing house "Chemistry", Leningrad branch. 1974, p. 535-536).
Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:
- сложная загрузка сырья в горячие муфели, при этом не исключается попадание воздуха в конденсаторы, что приведет к окислению паров цинка до оксида цинка;- complex loading of raw materials into hot muffles, while air does not get into capacitors, which will lead to oxidation of zinc vapors to zinc oxide;
- неэффективное охлаждение паров цинка в пространстве конденсатора, что приводит к укрупнению частичек цинковой пыли до 20 мкм;- inefficient cooling of zinc vapor in the space of the condenser, which leads to the coarsening of particles of zinc dust to 20 microns;
- окисление паров цинка частично поступающим воздухом в конденсатор является причиной невысокого качества цинковой пыли - содержание металлического цинка 94-95%;- the oxidation of zinc vapor by partially entering the air into the condenser is the reason for the low quality of zinc dust - the content of zinc metal is 94-95%;
- сложность в замене отработанных муфелей на новые;- difficulty in replacing spent muffles with new ones;
- ограниченная область применения цинкового порошка из-за его невысоких пигментных свойств.- limited scope of zinc powder due to its low pigment properties.
Известен способ получения тонкодисперсного цинкового порошка для лакокрасочной промышленности, включающий испарение цинка, характеризующегося низким содержанием примесей, при температуре кипения или выше температуры кипения в среде азота в качестве инертной среды, транспортировку паров цинка, их резкое охлаждение (с 1470 - 1570К до 520 - 670К) и сбор порошка (Порошки цветных металлов под ред. С.С.Набойченко, Москва, Металлургия, 1997, стр.431-439).A known method of producing fine zinc powder for the paint and varnish industry, including the evaporation of zinc, characterized by a low content of impurities, at a boiling point or higher than the boiling point in a nitrogen medium as an inert medium, the transportation of zinc vapor, their rapid cooling (from 1470 - 1570K to 520 - 670K ) and powder collection (Non-ferrous metal powders edited by S.S. Naboychenko, Moscow, Metallurgy, 1997, pp. 431-439).
Установка для осуществления данного способа получения цинкового порошка содержит печь для испарения цинка в среде азота в качестве инертной среды, паро-пылепровод для транспортировки паров цинка и цинкового порошка, имеющий зону резкого охлаждения паров цинка (конденсатор) до температуры ниже температуры плавления цинка, циклон для сбора порошка, вытяжной вентилятор и рукавный фильтр.The installation for implementing this method of producing zinc powder contains a furnace for the evaporation of zinc in a nitrogen medium as an inert medium, a steam-dust pipe for transporting zinc vapor and zinc powder, having a zone of rapid cooling of zinc vapor (condenser) to a temperature below the melting point of zinc, a cyclone for powder collection, exhaust fan and bag filter.
Недостатком данного способа является невозможность очищать получаемый цинковый порошок от примесей в виде интерметаллических соединений, которые могут снижать антикоррозионные свойства цинкового порошка. Задачами предлагаемого способа получения тонкодисперсного цинкового порошка для антикоррозионных красок и установки для осуществления способа являются создание способа производства тонкодисперсного цинкового порошка высокого качества (содержание примесей не более 0,05%), расширение области применения цинкового порошка пигментного назначения, усовершенствование аппаратурного оформления процесса производства цинкового порошка.The disadvantage of this method is the inability to clean the resulting zinc powder from impurities in the form of intermetallic compounds, which can reduce the anticorrosive properties of zinc powder. The objectives of the proposed method for producing fine zinc powder for anticorrosion paints and installation for implementing the method are to create a method for the production of fine zinc powder of high quality (impurity content not more than 0.05%), expand the scope of zinc powder for pigment purposes, improve hardware design of the zinc powder production process .
Указанные задачи достигаются тем, что очистку цинкового порошка от примесей в виде интерметаллических соединений осуществляют путем отделения их от потока цинкового порошка в магнитном поле, а процесс получения тонкодисперсного цинкового порошка осуществляют при разрежении в системе печь - паропылепровод - камера резкого охлаждения паров цинка - магнитная ловушка - циклон, равном 50-100 Па.These tasks are achieved in that the zinc powder is cleaned of impurities in the form of intermetallic compounds by separating them from the zinc powder stream in a magnetic field, and the process of obtaining finely dispersed zinc powder is carried out during rarefaction in the furnace-vapor-dust-pipe-cooling chamber of zinc vapor-magnetic trap - a cyclone equal to 50-100 Pa.
Установка для получения тонкодисперсного порошка кроме известных частей содержит магнитную ловушку с бункером для сбора интерметаллических соединений, установленную в системе паропылепровода до циклона, паропровод до камеры резкого охлаждения паров цинка выполнен из огнеупорных неметаллических материалов.The apparatus for producing fine powder, in addition to known parts, contains a magnetic trap with a hopper for collecting intermetallic compounds, installed in the steam and dust pipe system to the cyclone, the steam line to the chamber for the sharp cooling of zinc vapor is made of refractory non-metallic materials.
Установка для осуществления способа получения тонкодисперсного цинкового порошка для антикоррозионных красок представлена на чертеже.Installation for implementing the method for producing fine zinc powder for anticorrosion paints is shown in the drawing.
Установка содержит следующее оборудование:The installation contains the following equipment:
поз.1. Печь смонтирована из огнеупорного неметаллического материала, например шамотного кирпича. Обогрев печи может быть обеспечен в результате сжигания природного газа или электроэнергии. Печь имеет: крышку, выполненную из карбида кремния (поз.2), трубу керамическую (поз.3) с пробкой (поз.4) для загрузки печи чушками цинка, трубу для слива расплава цинка (поз.5) с пробкой из огнеупорной глины (поз.6) для случая ремонта печи, штуцер для подачи в печь азота (поз.7). В печи наплавляют цинк при температуре 500-600°С до высоты слоя расплава 300 мм (поз.8). После этого температуру расплава цинка поднимают до температуры кипения и выше. Для транспортировки паров цинка непосредственно к печи примыкает паропровод (поз.9), выполненный из огнеупорного неметаллического материала. Паропровод на расстоянии 2-3 м от печи имеет зону резкого охлаждения до температуры ниже температуры плавления цинка, например до температуры 400°C (поз.10).
Для резкого охлаждения паров цинка в зоне охлаждения вмонтирован холодильный агрегат (поз.11), в зоне резкого охлаждения паров цинка паропровод, выполненный из огнеупорного неметаллического материала, переходит в пылепровод (поз.12), выполненный из стали.For abrupt cooling of zinc vapor in the cooling zone, a refrigeration unit (pos. 11) is mounted, in the zone of abrupt cooling of zinc vapor, a steam pipe made of refractory non-metallic material goes into a dust pipe (item 12) made of steel.
Через 2-3 метра от зоны резкого охлаждения в пылепровод вмонтирована магнитная ловушка (поз.13) для отделения из потока тонкодисперсного цинкового порошка интерметаллических соединений, которые собираются в бункере (поз.14). Далее в пылепровод встроен циклон (поз.15) для осаждения основной массы (99%) тонкодисперсного цинкового порошка в бункер (поз.16). Из циклона очищенный газовый поток поступает в вытяжной вентилятор, который соединен с рукавным фильтром для полного очищения газового потока от цинковой пыли (на чертеже не показан). Совокупность признаков заявляемого технического решения - способа получения тонкодисперсного цинкового порошка для антикоррозионных красок и установки для осуществления способа имеет отличия от прототипа и не следует явным образом из изученного уровня техники, поэтому авторы считают, что способ является новым и имеет изобретательский уровень.After 2-3 meters from the zone of quenching, a magnetic trap (pos. 13) is mounted in the dust pipe to separate intermetallic compounds that are collected in the hopper (pos. 14) from the stream of finely dispersed zinc powder. Further, a cyclone (pos. 15) is built into the dust pipe to deposit the bulk (99%) of fine zinc powder into the hopper (pos. 16). From the cyclone, the purified gas stream enters the exhaust fan, which is connected to the bag filter to completely clear the gas stream of zinc dust (not shown in the drawing). The set of features of the proposed technical solution - a method for producing finely dispersed zinc powder for anticorrosive paints and an installation for implementing the method has differences from the prototype and should not be explicitly studied from the prior art, therefore, the authors believe that the method is new and has an inventive step.
Способ получения тонкодисперсного цинкового порошка и установка для осуществления способа позволяют повысить дисперсность и чистоту цинкового порошка, расширить область применения тонкодисперсного цинкового порошка для антикоррозионных красок. Способ получения тонкодисперсного цинкового порошка для антикоррозионных красок осуществляют следующим образом.The method of producing finely dispersed zinc powder and the installation for implementing the method can increase the dispersion and purity of zinc powder, expand the scope of finely dispersed zinc powder for anticorrosion paints. A method of obtaining a fine zinc powder for anticorrosion paints is as follows.
Включают вытяжной вентилятор, включают нагрев печи до температуры 500-600°C, подают в печь азот и вытесняют полностью воздух в системе печь - вытяжной вентилятор. Следят за тем, чтобы разрежение в печи составляло 50-100 Па (5-10 мм в. ст.). Затем через загрузочную трубу (чертеж, поз.3) начинают загружать в печь чушки цинка. После загрузки в печь чушек цинка загрузочную трубу закрывают пробкой (поз.4).The exhaust fan is turned on, the furnace is heated to a temperature of 500-600 ° C, nitrogen is supplied to the furnace, and the air in the furnace – exhaust fan system is completely displaced. Make sure that the vacuum in the furnace is 50-100 Pa (5-10 mm century). Then, through the loading pipe (drawing, item 3), zinc ingots are started to be loaded into the furnace. After loading zinc ingots into the furnace, the loading tube is closed with a stopper (item 4).
После наплавления в печи расплава цинка на высоту 300 мм начинают повышать температуру в печи, но не более чем до 1250°С. Включают в работу холодильный агрегат (поз.11), магнитную ловушку для интерметаллических соединений (поз.13). Через каждый час магнитная ловушка автоматически отключается на 5-10 с для сброса интерметаллических соединений в бункер (поз.14). По мере накопления тонкодисперсного цинкового порошка в бункере (поз.16) циклона (поз.15) отключают нагрев печи, при снижении температуры в печи до 600-700°С отключают вытяжной вентилятор и производят выгрузку цинкового порошка из бункера (поз.16) и интерметаллических соединений из бункера (поз.14). Затем бункеры поз.16 и поз.14 плотно закрывают, включают повышенный обогрев печи, включают вытяжной вентилятор.After deposition of a zinc melt in a furnace to a height of 300 mm, the temperature in the furnace begins to increase, but not more than up to 1250 ° C. A refrigeration unit (pos. 11), a magnetic trap for intermetallic compounds (pos. 13) are included in the operation. Every hour, the magnetic trap is automatically turned off for 5-10 s to reset intermetallic compounds into the hopper (pos. 14). As fine-grained zinc powder accumulates in the bunker (pos. 16) of the cyclone (pos. 15), heating of the furnace is turned off, when the temperature in the furnace decreases to 600-700 ° C, the exhaust fan is turned off and zinc powder is unloaded from the hopper (pos. 16) and intermetallic compounds from the hopper (key 14). Then the bunkers pos.16 and pos.14 tightly closed, include increased heating of the furnace, include an exhaust fan.
Примерно через месяц производят осмотр внутреннего состояния печи и паропровода. Для этого расплав цинка в печи максимально вырабатывают, остатки расплава цинка сливают в изложницы через трубу (поз.5), отключают нагрев печи, холодильный агрегат, магнитную ловушку, вытяжной вентилятор, снимают с помощью кран-балки крышку печи (поз.2) и печь оставляют на охлаждение, после охлаждения производят осмотр печи и при необходимости ее чистку. После чистки печи крышку устанавливают на место и производят запуск установки так, как это было описано выше. Данные технологических параметров известного (Е.Ф.Беленький, И.В.Рискин. Химия и технология пигментов. Изд-во «Химия», Ленинградское отделение, 1974 г, с.535-536) и предлагаемого способов представлены в таблице 1.After about a month, the internal state of the furnace and steam line are inspected. To do this, the zinc melt in the furnace is maximally produced, the remaining zinc melt is poured into the molds through the pipe (pos. 5), the furnace is turned off, the refrigeration unit, the magnetic trap, the exhaust fan, the furnace cover is removed using a crane beam (pos. 2) and the furnace is left to cool; after cooling, the furnace is inspected and, if necessary, cleaned. After cleaning the oven, the lid is replaced and the installation is started as described above. The data of the technological parameters of the well-known (EF Belenky, IV Riskin. Chemistry and technology of pigments. Publishing house "Chemistry", Leningrad branch, 1974, p. 535-536) and the proposed methods are presented in table 1.
ПримерExample
Состав цинка, мас.%The composition of zinc, wt.%
Массовая доля цинка - 99,5Mass fraction of zinc - 99.5
Массовая доля примесей - 0,5Mass fraction of impurities - 0.5
Результаты технологического процесса предлагаемого способа получения тонкодисперсного цинкового порошка для антикоррозионных красок при указанных в формуле изобретения параметрах и граничных параметрах представлены в таблице 2The results of the technological process of the proposed method for producing fine zinc powder for anticorrosion paints with the parameters and boundary parameters indicated in the claims are presented in table 2
Температура в печи
Разрежение в системе
печь - вытяжной вентиляторThe content of impurities (intermetallic compounds) in the initial zinc-containing raw materials
Oven temperature
System vacuum
oven - exhaust fan
Температура в печи
Разрежение в системе печь - вытяжной вентиляторThe content of impurities (intermetallic compounds) in the source of zinc-containing raw materials
Oven temperature
Depression in the system furnace - exhaust fan
1200
350.5
1200
35
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008149439/02A RU2393064C1 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Method of producing finely dispersed zinc powder for antirust paints and plant to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008149439/02A RU2393064C1 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Method of producing finely dispersed zinc powder for antirust paints and plant to this end |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2393064C1 true RU2393064C1 (en) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008149439/02A RU2393064C1 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Method of producing finely dispersed zinc powder for antirust paints and plant to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393064C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457072C1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-07-27 | Алексей Иванович Гончаров | Method of producing zinc powder and plant to this end |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2302927C1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью Корпорация "ИНТек" | Method for producing finely dispersed metal powders |
-
2008
- 2008-12-15 RU RU2008149439/02A patent/RU2393064C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2302927C1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью Корпорация "ИНТек" | Method for producing finely dispersed metal powders |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Порошки цветных металлов. Справочник./ Под ред. С.С.Набойченко. - М.: Металлургия, 1997, с.431-439. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457072C1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-07-27 | Алексей Иванович Гончаров | Method of producing zinc powder and plant to this end |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5881886B1 (en) | Method and apparatus for recovering iron and zinc from electric furnace dust | |
| US8734563B2 (en) | Method and plant for the production of zinc dust | |
| RU2109078C1 (en) | Method for producing metallic magnesium, method for producing pure magnesium oxide (versions) and method for processing initial material | |
| JPWO1997021638A1 (en) | Chlorine bypass kiln exhaust gas treatment method and device | |
| US9375667B2 (en) | Apparatus and method for treating exhaust gas | |
| MXPA06008163A (en) | Cement clinker production comprising partial removal of a flow of rotary kiln exhaust gas containing harmful substances. | |
| JP5541736B2 (en) | Method and apparatus for recovering metal from furnace dust | |
| RU2494128C2 (en) | Device for producing soot from rubber wastes | |
| JP3339638B2 (en) | Method and apparatus for removing lead and zinc from casting dust | |
| US4551313A (en) | Flash sublimation and purification of molybdenum oxide | |
| RU2393064C1 (en) | Method of producing finely dispersed zinc powder for antirust paints and plant to this end | |
| RU2457072C1 (en) | Method of producing zinc powder and plant to this end | |
| SU1739858A3 (en) | Method of recovering heavy non-ferrous metal compounds | |
| CN106241845B (en) | A kind of ultrapure ball-aluminium oxide powder preparation method | |
| US2456935A (en) | Refining of volatilizable metals | |
| US1670169A (en) | Manufacture of zinc oxide | |
| CN112846207A (en) | Preparation method of superfine active zinc powder | |
| EP0497074A1 (en) | Industrial process to obtain powdered zinc | |
| JP2000264687A (en) | Method and system for treating cement kiln exhaust gas | |
| CA2791007C (en) | Apparatus and method for treating exhaust gas | |
| JP3994589B2 (en) | Slurry drying method | |
| RU2542245C2 (en) | Method of obtaining dry zinc white and installation for method realisation | |
| JPH1160297A (en) | Flue gas treatment from cement kiln | |
| US1762716A (en) | Process of preparing zing dust and apparatus therefor | |
| US1436983A (en) | Process and apparatus for the production of metallic dust |