CN103614568A

CN103614568A - 一种锌减渣剂

Info

Publication number: CN103614568A
Application number: CN201310609254.9A
Authority: CN
Inventors: 张伟; 陈顺; 李正明; 张德晶; 匡立春; 朱北平; 陈军辉; 徐军
Original assignee: Zhuzhou Smelter Group Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou smelting group science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: CN103614568B

Abstract

本发明提供了一种锌减渣剂，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂中含有以下组分：20-30wt%的木炭粉、10-20wt%的硝酸钠、5-10wt%的硝酸钾、20-30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸钙、10-20wt%的碳酸钠。本发明提供的锌减渣剂，适用于熔铸各种成分的锌合金造渣工艺，使用后减少锌渣夹带金属颗粒锌，减少锌渣产生，提高一次性直收率，并不带入有害杂质氟氯，锌渣可直接进入湿法炼锌系统处理。

Description

一种锌减渣剂

技术领域

本发明涉及一种锌减渣剂，该产品用于锌、锌基合金熔铸除渣及锌基合金使用时金属液除渣净化技术领域。

背景技术

国内锌、锌基合金生产铸锭及锌合金使用时产生较大氧化，其氧化物存在锌液中严重影响锌锭和锌合金产品质量；在熔铸产品时打捞表面氧化渣时会造成大量的有价金属浪费，从而造成金属直收率低的缺点。现有的减渣剂（又称打渣剂或造渣剂）产品虽然能在一定程度上改善上述缺陷，但是存在环保缺陷，如烟尘大、有刺激性气味产生、含大量的氟氯，这些缺陷给生产操作和锌渣回收带来较大不利影响。

例如CN101948959A中公开了一种环保型锌及锌合金熔铸用造渣剂，其质量百分含量组成为：AlCl₃·6H₂O 3%～10%、煤粉3%～10%、Na₂HPO₄·12H₂O 2%～5%、ZnCl₂ 2%～5%、萤石粉50%～65%、NaCl 10%～15%、KCl 8%～10%。该造渣剂在使用过程中会产生较大烟尘，产生较大刺激性气味，同时含有大量的氯。

发明内容

本发明解决了现有技术中采用的造渣剂存在的烟尘大、有刺激性气味产生且含有大量氟氯的技术问题，并提供一种新型的锌减渣剂，它能使锌液、锌基合金液得到充分除渣净化，改善其产品质量，同时有利于安全环保和锌渣的可回收。

具体地，本发明的技术方案为：

一种锌减渣剂，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂中含有以下组分：20-30wt%的木炭粉、10-20wt%的硝酸钠、5-10wt%的硝酸钾、20-30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸钙、10-20wt%的碳酸钠。

本发明提供的锌减渣剂，通过合理调配各组分的含量，经过实际生产使用检验，该产品具有良好的造渣性能，能充分将金属与渣体分离，能将金属回收直收率保证在98%以上，同时该产品有良好环保安全性，使用时，少烟或无烟，无刺激性气味产生，同时锌渣可回收。

具体实施方式

本发明提供一种锌减渣剂以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂中含有以下组分：20-30wt%的木炭粉、10-20wt%的硝酸钠、5-10wt%的硝酸钾、20-30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸钙、10-20wt%的碳酸钠。

本发明的发明人通过大量实验进行研究，本发明提供的锌减渣剂，利用多种无机盐的复配体系，并合理调节各组分的具体用量，具体地，与CN101948959A所公开的环保型锌及锌合金熔铸用造渣剂相比，其将煤粉替换为木炭粉，且比例加大，主要是通过木炭粉的燃烧提高锌渣温度，保证有效金属回流进入锌液；同时，本发明提供的锌减渣剂，不采用含氟、氯原料，其主要目的是避免锌渣中带入氟、氯元素，从而使锌渣可以直接进入湿法炼锌系统回收，避免氟、氯元素在湿法炼锌时对阳极板、阴极板腐蚀和系统的影响；另外，所述锌减渣剂中通过钾、钠等离子能有效改善锌浴与氧化物之间的表面张力和界面张力原理，使锌锭、锌基合金在熔炼浇铸及锌基产品使用过程中的金属液得到充分的除渣净化，改善锌锭、锌基合金熔炼和使用质量，同时保障有良好的环保安全性（即少烟或无烟，无刺激性气体产生），保证锌渣的可回收性。

作为本发明的第一种优选实施方式，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：30wt%的木炭粉、10wt%的硝酸钠、10wt%的硝酸钾、30wt%的二氧化硅、10wt%的碳酸钙、10wt%的碳酸钠。

作为本发明的第二种优选实施方式，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：30wt%的木炭粉、15wt%的硝酸钠、5wt%的硝酸钾、25wt%的二氧化硅、15wt%的碳酸钙、10wt%的碳酸钠。

作为本发明的第三种优选实施方式，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：20wt%的木炭粉、10wt%的硝酸钠、10wt%的硝酸钾、30wt%的二氧化硅、20wt%的碳酸钙、10wt%的碳酸钠。

作为本发明的第四种优选实施方式，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：25wt%的木炭粉、15wt%的硝酸钠、8wt%的硝酸钾、25wt%的二氧化硅、15wt%的碳酸钙、12wt%的碳酸钠。

作为本发明的第五种优选实施方式，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：20wt%的木炭粉、20wt%的硝酸钠、5wt%的硝酸钾、20wt%的二氧化硅、15wt%的碳酸钙、20wt%的碳酸钠。

本发明提供的所述锌减渣剂，其制备方法非常简单，将各组分按比例混合均匀即可，本发明没有特殊限定。

采用本发明提供的锌减渣剂进行造渣处理时，其用量无需过多。例如，在无芯感应电炉中生产锌合金时，所述锌减渣剂的用量为加入无心感应电炉合金总量的0.05~0.2wt%。

综上所述，本发明提供的锌减渣剂具有以下优点：

1、所述锌减渣剂的原料易得，且配制简单，投入设备和资金均较少。配制后得到的锌减渣剂，产品均匀性良好，成分稳定。

2、所述锌减渣剂的成分控制合理，使用效果良好，能充分提高金属回收利用率，改善产品质量，大大降低生产使用的成本。

3、所述锌减渣剂的用途广泛，其可用于锌锭熔铸，锌基合金产品熔铸及锌基产品后期使用（如压铸锌行业时使用，热浸镀行业使用等领域）。

4、所述锌减渣剂十分环保，少烟或无烟，无刺激性气味产生，有利于生产操作。

5、该锌减渣剂使用过程中，产生的锌渣不含氟氯，有利于锌渣在湿法炼锌系统中回收。

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅为本发明的优选实施方式，并不用于限定本发明。实施例及对比例中所采用原料均通过商购得到。

实施例1

按如下组成配制本实施例的锌减渣剂S1：木炭粉：30wt%；硝酸钠：10wt%；硝酸钾：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钙：10wt%；碳酸钠：10wt%。

在无芯感应电炉中生产锌合金，在炉温为600℃左右时采用该锌减渣剂S1对锌合金进行造渣处理，造渣过程中无烟或少烟，也无刺激性气味产生。锌减渣剂的添加量为加入无心感应电炉内锌合金总量的0.05wt%，造渣处理后，生产1吨锌合金产生的锌渣量12公斤，直收率为98.8%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣，所产生的锌渣不含氟氯。

实施例2

按如下组成配制本实施例的锌减渣剂S2：木炭粉：30wt%；硝酸钠：15wt%；硝酸钾：5wt%；二氧化硅：25wt%；碳酸钙：15wt%；碳酸钠：10wt%。

在有芯感应电炉中生产锌合金，在炉温为500℃左右时，采用该锌减渣剂S2对锌合金液进行造渣处理，造渣过程中无烟或少烟，也无刺激性气味产生。锌减渣剂的添加量为加入有芯感应电炉内锌合金总量的0.12wt%，进行造渣处理后，生产1吨锌合金产生锌渣量18公斤，直收率为98.2%，锌液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣，所产生的锌渣不含氟氯。

实施例3

按如下组成配制本实施例的锌减渣剂S3：木炭粉：20wt%；硝酸钠：10wt%；硝酸钾：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钙：20wt%；碳酸钠：10wt%。

在容量为300吨的热镀锌锅内，在热镀锌合金液温度为450℃时，采用该锌减渣剂S3进行造渣处理，造渣过程中无烟或少烟，也无刺激性气味产生。锌减渣剂的添加量为热镀锌锅内热镀锌合金总量的0.1wt%，进行造渣处理后，锌浮渣夹锌颗粒明显减少，所产生的锌渣不含氟氯，且浮渣总量较现有技术减少三分之一，镀锌层表面光亮、无瘤子和流痕，镀层厚度均匀。

实施例4

按如下组成配制本实施例的锌减渣剂S4：木炭粉：25wt%；硝酸钠：15wt%；硝酸钾：8wt%；二氧化硅：25wt%；碳酸钙：15wt%；碳酸钠：12wt%。

在熔炼锌合金的反射炉内采用该锌减渣剂S4在炉温为温度为650℃时对锌合金进行造渣处理，造渣过程中无烟或少烟，也无刺激性气味产生。锌减渣剂的添加量为反射炉内锌合金总量的0.2wt%，生产1吨锌合金产生锌渣量19公斤，直收率为98.1%，锌液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣，所产生的锌渣不含氟氯。

实施例5

按如下组成配制本实施例的锌减渣剂S5：木炭粉：20wt%；硝酸钠：20wt%；硝酸钾：5wt%；二氧化硅：20wt%；碳酸钙：15wt%；碳酸钠：20wt%。

在铸造锌合金铸件时，采用该锌减渣剂S5在锌合金温度为520℃时进行造渣处理，造渣过程中无烟或少烟，也无刺激性气味产生。锌减渣剂的添加量为锌合金总量的0.15wt%，生产1吨锌合金产生锌渣量8公斤，直收率为99.2%，合金流动性变好，铸件夹渣少，气孔少，产品合格率满足客户要求。

对比例1

按CN101948959A实施例1公开的组成配制本对比例的锌减渣剂DS1：AlCl₃·6H₂O 5%、煤粉8%、Na₂HPO₄·12H₂O 5%、ZnCl₂ 5%、萤石粉55%、NaCl 12%、KCl 10%。

采用该锌减渣剂DS1在锌合金温度为500℃时进行造渣处理，时间为20分钟，锌减渣剂DS1的用加入量为锌合金液质量的0.2%，造渣过程中有少量烟尘产生，同时烟尘含有大量氯，有刺激性气味。渣液分离彻底，生产1吨锌合金产生锌渣量30公斤，直收率为97%。

对比例2

按如下组成配制本对比例的锌减渣剂DS2：硝酸钠：20wt%；硝酸钾：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钙：20wt%；碳酸钠：20wt%。

在无芯感应电炉生产锌合金，在炉温为600℃左右时采用该锌减渣剂DS2进行造渣处理。锌减渣剂的用量为锌减渣剂的添加量为无心感应电炉内锌合金总量的0.15wt%。造渣处理后，生产1吨锌合金产生锌渣量25公斤，直收率为97.5%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣。

对比例3

按如下组成配制本对比例的锌减渣剂DS3：木炭粉：30wt%；硝酸钾：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钙：15wt%；碳酸钠：15wt%。

在无芯感应电炉生产锌合金，600℃左右采用该锌减渣剂DS3进行造渣处理，锌减渣剂的添加量为无心感应电炉内锌合金总量的0.15wt%。生产1吨锌合金产生锌渣量28公斤，直收率为97.2%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣。

对比例4

按如下组成配制本对比例的锌减渣剂DS4：木炭粉：30wt%；硝酸钠：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钙：15wt%；碳酸钠：15wt%。

在无芯感应电炉生产锌合金，在炉温为600℃左右时，采用该锌减渣剂DS4进行造渣处理，锌减渣剂的添加量为无心感应电炉内锌合金总量的0.2wt%。生产1吨锌合金产生锌渣量32公斤，直收率为96.8%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣。

对比例5

按如下组成配制本对比例的锌减渣剂DS5：木炭粉：30wt%；硝酸钠：20wt%；硝酸钾：10wt%；碳酸钙：20wt%；碳酸钠：20wt%。

在无芯感应电炉生产锌合金，在炉温为600℃左右时，采用该锌减渣剂DS5进行造渣处理，锌减渣剂的添加量为锌合金总量的0.15wt%。进行造渣处理后，生产1吨锌合金产生锌渣量21.5公斤，直收率为97.85%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣。

对比例6

按如下组成配制本对比例的锌减渣剂DS6：木炭粉：30wt%；硝酸钠：15wt%；硝酸钾：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钠：15wt%。

在无芯感应电炉生产锌合金，在炉温为600℃左右时，采用该锌减渣剂DS6进行造渣处理，锌减渣剂的添加量为加入无心感应电炉合金总量的0.15wt%。进行造渣处理后，生产1吨锌合金产生锌渣量20.5公斤，直收率为97.95%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣。

对比例7

按如下组成配制本对比例的锌减渣剂DS7：木炭粉：30wt%；硝酸钠：15wt%；硝酸钾：10wt%；二氧化硅：30wt%；碳酸钙：15wt%。

在无芯感应电炉生产锌合金，在炉温为600℃左右时，采用该锌减渣剂DS7进行造渣处理，锌减渣剂的添加量为加入无心感应电炉合金总量的0.15wt%。进行造渣处理后，生产1吨锌合金产生锌渣量21公斤，直收率为97.9%，合金液浇铸成锭，锭表面光亮无夹渣。

从以上实施例和对比例的数据可知，本发明的产品具有良好的造渣性能，能充分将金属与渣体分离，能将金属回收直收率保证在98%以上，同时该产品有良好环保安全性，使用时，少烟或无烟，无刺激性气味产生，同时锌渣可回收。

以上实施例仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作出的若干改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种锌减渣剂，其特征在于，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂中含有以下组分：20-30wt%的木炭粉、10-20wt%的硝酸钠、5-10wt%的硝酸钾、20-30wt%的二氧化硅、10-20wt%的碳酸钙、10-20wt%的碳酸钠。

2.根据权利要求1所述的锌减渣剂，其特征在于，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：30wt%的木炭粉、10wt%的硝酸钠、10wt%的硝酸钾、30wt%的二氧化硅、10wt%的碳酸钙、10wt%的碳酸钠。

3.根据权利要求1所述的锌减渣剂，其特征在于，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：30wt%的木炭粉、15wt%的硝酸钠、5wt%的硝酸钾、25wt%的二氧化硅、15wt%的碳酸钙、10wt%的碳酸钠。

4.根据权利要求1所述的锌减渣剂，其特征在于，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：20wt%的木炭粉、10wt%的硝酸钠、10wt%的硝酸钾、30wt%的二氧化硅、20wt%的碳酸钙、10wt%的碳酸钠。

5.根据权利要求1所述的锌减渣剂，其特征在于，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：25wt%的木炭粉、15wt%的硝酸钠、8wt%的硝酸钾、25wt%的二氧化硅、15wt%的碳酸钙、12wt%的碳酸钠。

6.根据权利要求1所述的锌减渣剂，其特征在于，以所述锌减渣剂的总质量为基准，所述锌减渣剂含有以下组分：20wt%的木炭粉、20wt%的硝酸钠、5wt%的硝酸钾、20wt%的二氧化硅、15wt%的碳酸钙、20wt%的碳酸钠。