CN105694570B - 一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法及生产装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法及生产装置，以氧化锌和磷酸为原料，在模板剂、分散剂等多种助剂协同作用下，通过三级串联研磨，不断更新氧化锌与磷酸的接触反应面和进行颗粒形貌、尺寸控制，在经脱水、喷雾干燥、改性处理、粉碎得到颗粒大小均匀的纳米磷酸锌防锈颜料。本发明采用全自动化控制，生产便捷，得到的纳米磷酸锌防锈颜料颗粒大小均匀，产品质量稳定，防锈性能与现有进口磷酸锌相比提高了20%。

Description

一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法及生产装置
技术领域
本发明属于防锈颜料制备技术领域，涉及磷酸盐防锈颜料制备方法，特别涉及一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法及生产装置。
背景技术：
磷酸锌作为传统有毒化学防锈颜料红丹、锌铬黄等替代品已经在涂料行业推广使用二十多年，但是技术上仍然存在不足，比如：早期防锈能力弱、颗粒粗大、分散性差等。
为了完善磷酸锌的性能，提高其防锈能力，目前主要通过以下两种途径实现：
途径一是通过添加其他的金属磷酸盐。CN101081945A公开了一种复合磷酸锌防锈颜料，该防锈颜料含有下列重量百分比组分：磷酸锌10～30％，磷酸铁30～70％，硅灰石10～30％。CN103525150A提供了一种新型防锈颜料-复合亚磷酸盐，该防锈颜料是以正磷酸盐作为载体粉料，添加亚磷酸盐、以及填料和助剂反应而得。复合亚磷酸盐各组分的重量百分含量为：正磷酸盐为10～99.8％、亚磷酸盐为0.1～50％、助剂及填料为0.1～50％。以上专利均采用的物理复合方法，这种物理机械混合，存在着均匀程度的问题，还有不同防锈颜料因其最佳使用的颜料体积浓度不同，而物理混合不可能使每种颜料达到这一浓度，因此物理复合的颜料防锈效果不佳。CN101519540A提供一种纳米生态复合磷酸盐防锈颜料，其组成包括AlH2P3O10∶Zn3(PO4)2∶Zn2B6O11摩尔比为2∶1～3∶0.01～0.1。首先制备三聚磷酸二氢铝前体，再与适量硼酸混合，而后在一定的条件下将其加入含有氧化锌的乳液中，利用三聚磷酸二氢铝前体中剩余的磷酸和硼酸与乳液中的氧化锌反应，从而制备出复合生态纳米级磷酸盐防锈颜料。该方法将三聚磷酸二氢铝、磷酸锌和硼酸锌进行复合，合成方法离工业化生产尚有一定距离，加上三种原料价格高，很难平衡颜料性能和价格之间的矛盾。
途径二是通过减小颗粒尺寸，提高其在涂料中的分散性来提高防锈性能。CN102476792A一种新型生产超细活性磷酸锌的工艺，利用工业级磷酸(85%)和氧化锌(98%)按一定摩尔比Zn：P=1.50，重量比为ZnO∶H3P04=5.9∶5.5，外加0.01%的表面活性剂，在特定的高速混合机中进行混合，并同时进行化学反应，然后在高剪切振动磨中进行超细粉碎，同时进行表面改性。CN105036102A公开了一种负压超声法生产纳米磷酸锌的方法，包括以下步骤：1)获得粒径为50～100nm的碱式碳酸锌，并配成锌离子浓度为2.1～2.4mol/L的乳液；准备浓度为2.8～3.2mol/L的磷酸溶液；2)在搅拌下，将碱式碳酸锌乳液与磷酸溶液混合成反应液，先使反应液在微反应器内反应5～10min，再在连续超声状态下反应10～15min，当反应液的pH值升到5.6～5.8时，反应完成；其中，反应液反应的温度为54～60℃，压力为-66.3～-76.3kpaG；3)将反应完成后的反应液固液分离，得到的固体物经烘干、风选分级即得到纳米磷酸锌。CN103896235A采用循环超声空化效应和高温高压水浴热效应同步协同调控，制备出了高效的磷酸锌微纳米防腐剂。通过两种效应同步协同作用，使得产物体系更好地分散、保证了晶体成核的均匀性，有效解决了纳米晶的粒径尺寸和晶化程度难以同步调控的难题，并采用微波加热的方式干燥产物，减少其团聚。然而上述制备方法或工艺均未见工业化生产，原因是没有与之相匹配的工业化生产设备，或者成本过高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法及生产装置，以氧化锌和磷酸为原料，在模板剂、分散剂等多种助剂协同作用下，通过三级串联研磨，不断更新氧化锌与磷酸的接触反应面，再经脱水、喷雾干燥、改性处理、粉碎得到颗粒大小均匀的纳米磷酸锌防锈颜料。本发明采用全自动化控制，生产便捷，得到的纳米磷酸锌防锈颜料颗粒大小均匀，产品质量稳定，防锈时间与现有进口磷酸锌相比提高了20%。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，包括以下步骤：
（1）分散：将氧化锌溶液1份和分散剂1同时加入立式砂磨机中，将氧化锌研磨至500nm以下，制得氧化锌分散液；
（2）配酸：将工业磷酸和去离子水加入稀释罐中，搅拌，配制浓度为10～30%的磷酸溶液；
（3）将乳化剂、去离子水、模板剂、分散剂2连续均匀分别加入反应釜中，搅拌状态下，将氧化锌分散液和磷酸溶液连续均匀分别加入反应釜中，连续反应时间为0.5～1h，通过pH计调节磷酸溶液的添加量，保持反应釜中溶液的pH为5.5～6.5，得到反应液浆；
（4）研磨：将上一工序反应液浆用输送泵1连续均匀送入三台串联的卧式砂磨机中进行三级研磨，第一台研磨至D98≦2μm，第二台研磨至D98≦1μm，第三台研磨至D98≦500nm；
（5）脱水：连续将上一工序的三级研磨反应液浆连续输送至卧式离心机和蝶式分离机进行二级脱水，得纳米磷酸锌防锈颜料粉浆；
（6）喷雾干燥：连续均匀将热空气通入喷雾干燥机的干燥室，将上一工序的二级脱水粉浆用输送泵2连续均匀分别送入喷雾干燥机，粉浆被雾化，与热空气接触被干燥，得到的纳米磷酸锌防锈颜料粉体从干燥机底部和旋风分离器底部连续均匀输出，废气由旋风分离器连接的排风机1连续均匀排空；
（7）表面处理：将上一工序的粉体由输送泵3连续均匀加入混合机中，与连续均匀加入的表面改性剂混合，得到改性纳米磷酸锌防锈颜料；
（8）粉碎：空气经压缩、过滤、干燥后，高速喷射入气流粉碎机的粉碎腔，上一工序连续均匀输送的改性纳米磷酸锌防锈颜料通过输送泵4连续均匀加入气流粉碎机，改性纳米磷酸锌防锈颜料被气流粉碎，粉碎后的改性纳米磷酸锌防锈颜料在排风机2的连续均匀抽力作用下随上升气流运动至气流粉碎机的分级区，通过分级轮连续均匀进入旋风收集器和脉冲除尘器输出，包装，即得到纳米磷酸锌防锈颜料。
以上所述氧化锌与水以重量比1～4∶6～9配制成氧化锌溶液。
以上所述分散剂1为聚丙烯酸酰胺含有苯环的氨基树脂状分散剂，用量为原料氧化锌溶液重量的0.01～0.08％。
以上所述模板剂为分子量200-20000的聚乙二醇、环己胺、洋葱薄膜、三乙醇胺中的一种，用量为原料氧化锌溶液重量的0.3～0.5％。
以上所述分散剂2为丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物，用量为原料氧化锌溶液重量的0.0~0.5％。
以上所述乳化剂为CTAB、司盘、吐温、平平加、十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠，op-10中的一种或两种以任意比例的混合，用量为原料氧化锌溶液重量的0.05～0.3％。
以上所述表面改性剂为含有胺基、环氧基的高分子聚合物，用量为原料氧化锌溶液重量的0.3～3.8％。
以上所述步骤（3）中去离子水用量为原料氧化锌溶液重量的13～19％。
以上所述气流粉碎机的分级区分为四级。
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产装置，包括包括溶液罐、立式砂磨机、稀释罐、反应釜、输送泵、卧式砂磨机、卧式离心机、蝶式分离机、喷雾干燥机、旋风分离器、排风机、混合机、气流粉碎机、旋风收集器、脉冲除尘器；溶液罐1、溶液罐2、溶液罐3、立式砂磨机、稀释罐与反应釜并联，反应釜再与输送泵1、三台卧式砂磨机、卧式离心机、蝶式分离机、输送泵2、喷雾干燥机、旋风分离器、输送泵3、混合机、输送泵4、气流粉碎机、旋风收集器、脉冲除尘器依次串联连接；整个连续生产装置的设备溶液罐1、溶液罐2、溶液罐3、稀释罐、立式砂磨机、反应釜、输送泵1、砂磨机1、砂磨机2、砂磨机3、卧式离心机、蝶式分离机、输送泵 2、喷雾干燥机、排风机1、输送泵3、溶液罐4、输送泵4、气流粉碎机、脉冲除尘器、排风机2分别与中央自动控制台连接；
所述喷雾干燥机另与热空气连接；所述旋风分离器另与排风机1连接；所述混合机另与溶液罐4连接；所述脉冲除尘器另与排风机2连接；所述气流粉碎机的分级区分为四级。
以上所述设备为市售产品。
以上所述立式砂磨机设置2台以上。
以上所述反应釜带有蓝式砂磨装置，反应釜设置2台以上, 以连续均匀加入物料在连续反应时间为0.5～1h完成反应为准。
以上所述三台卧式砂磨机以串联方式连接。
以上所述喷雾干燥机的物料入口与输送泵2物料出口连接，上端物料出口与旋风分离器的物料入口连接，下端物料出口与旋风分离器的物料出口连接。
以上所述的旋风收集器物料入口与气流粉碎机物料出口连接，上端出口与脉冲除尘器的物料入口连接，下端出口与脉冲除尘器的物料出口连接。
本发明的有益效果：
1、本发明的纳米磷酸锌防锈颜料经过分散及多次研磨，使得产品具有很好的均匀性，晶体粒径大小在500nm以内。
2、本发明为全自动控制的连续生产工艺，通过数字化控制，生产中采用精确给料技术，减少了人为因素对产品质量的影响，提高了生产效率，提高了产品质量和产品稳定性。
3、本发明的纳米磷酸锌防锈颜料生产成本较低，市场前景好，具有较好的经济效益和社会效益。
4、本发明的纳米磷酸锌防锈颜料防锈时间与现有进口磷酸锌相比提高了20%，防锈性能强。
附图说明
图1为本发明的连续生产工艺流程图；
图中：0a、溶液罐1；0b、溶液罐2；0c、溶液罐3；1、稀释罐；2、立式砂磨机；3、反应釜；4、输送泵1；5、砂磨机1；6、砂磨机2；7、砂磨机3；8、卧式离心机；9、蝶式分离机；10、输送泵2；11、喷雾干燥机；12、旋风分离器；12a、排风机1；13、输送泵3；14、混合机；14a、溶液罐4；15、输送泵4；16、气流粉碎机；17、旋风收集器；18、脉冲除尘器；18a、排风机2。
图2为实施例3产品颗粒形貌的扫描电镜图，颗粒为80-300nm。
具体实施方式
一、制备实施例
实施例1
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，包括以下步骤：
（1）分散：称取99.7%的间接法氧化锌，与水以重量比1∶9配制成氧化锌溶液；取氧化锌溶液10000份，分散剂1 1份，同时加入立式砂磨机中，将氧化锌研磨至D98≦1μm，制得氧化锌分散液；所述分散剂1为市售的Silok-7455 ；
（2）配酸：将工业磷酸和去离子水加入稀释罐中，搅拌，配制浓度为10%的磷酸溶液；
（3）将CTAB2份、司盘-40 3份、去离子水1300份、环己胺30份、丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物15份连续均匀分别加入反应釜中，搅拌状态下，将氧化锌分散液和磷酸溶液连续均匀分别加入反应釜中，连续反应时间为0.5～1h，通过pH计调节磷酸溶液的添加量，保持反应釜中溶液的pH为5.5～5.7，得到反应液浆；
（4）研磨：将上一工序反应液浆用输送泵1连续均匀送入三台串联的卧式砂磨机中进行三级研磨，第一台研磨至D98≦2μm，第二台研磨至D98≦1μm，第三台研磨至D98≦500nm；；
（5）脱水：连续将上一工序的三级研磨反应液浆连续输送至卧式离心机和蝶式分离机进行二级脱水，得纳米磷酸锌防锈颜料粉浆；
（6）喷雾干燥：连续均匀将热空气通入喷雾干燥机的干燥室，将上一工序的二级脱水粉浆用输送泵2连续均匀分别送入喷雾干燥机，粉浆被雾化，与热空气接触被干燥，得到的纳米磷酸锌防锈颜料粉体从干燥机底部和旋风分离器底部连续均匀输出，废气由旋风分离器连接的排风机1连续均匀排空；
（7）表面处理：将上一工序的粉体由输送泵3连续输送送入混合机中，与连续均匀加入表面改性剂BYK 106 30份混合，得到改性纳米磷酸锌防锈颜料；
（8）粉碎：空气经压缩、过滤、干燥后，高速喷射入气流粉碎机的粉碎腔，上一工序连续均匀输送的改性纳米磷酸锌防锈颜料通过输送泵4连续均匀加入气流粉碎机，改性纳米磷酸锌防锈颜料被气流粉碎，粉碎后的改性纳米磷酸锌防锈颜料在排风机2的连续均匀抽力作用下随上升气流运动至气流粉碎机的分级区，通过分级轮连续均匀进入旋风收集器和脉冲除尘器输出，包装，即得到纳米磷酸锌防锈颜料。
该实施例得到的纳米磷酸锌防锈颜料颗粒为80-250nm。
实施例2
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，包括以下步骤：
（1）分散：称取99.7%的间接法氧化锌，与水以重量比4∶6配制成氧化锌溶液；取氧化锌溶液10000份，分散剂1 8份，同时加入立式砂磨机中，将氧化锌研磨至D98≦1μm，制得氧化锌分散液；所述分散剂1为市售的迈图3013分散剂；
（2）配酸：将工业磷酸和去离子水加入稀释罐中，搅拌，配制浓度为30%的磷酸溶液；
（3）将吐温20份、平平加 10份、去离子水1900份、洋葱薄膜50份、丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物50份连续均匀分别加入反应釜中，搅拌状态下，将氧化锌分散液和磷酸溶液连续均匀分别加入反应釜中，连续反应时间为0.5～1h，通过pH计调节磷酸溶液的添加量，保持反应釜中溶液的pH为6.3～6.5，得到反应液浆；
（4）研磨：将上一工序反应液浆用输送泵1连续均匀送入三台串联的卧式砂磨机中进行三级研磨，第一台研磨至D98≦2μm，第二台研磨至D98≦800nm，第三台研磨至D98≦500nm；；
（5）脱水：连续将上一工序的三级研磨反应液浆连续输送至卧式离心机和蝶式分离机进行二级脱水，得纳米磷酸锌防锈颜料粉浆；
（6）喷雾干燥：连续均匀将热空气通入喷雾干燥机的干燥室，将上一工序的二级脱水粉浆用输送泵2连续均匀分别送入喷雾干燥机，粉浆被雾化，与热空气接触被干燥，得到的纳米磷酸锌防锈颜料粉体从干燥机底部和旋风分离器底部连续均匀输出，废气由旋风分离器连接的排风机1连续均匀排空；
（7）表面处理：将上一工序的粉体由输送泵3连续输送送入混合机中，与连续均匀加入表面改性剂BYK 103 380份混合，得到改性纳米磷酸锌防锈颜料；
（8）粉碎：空气经压缩、过滤、干燥后，高速喷射入气流粉碎机的粉碎腔，上一工序连续均匀输送的改性纳米磷酸锌防锈颜料通过输送泵4连续均匀加入气流粉碎机，改性纳米磷酸锌防锈颜料被气流粉碎，粉碎后的改性纳米磷酸锌防锈颜料在排风机2的连续均匀抽力作用下随上升气流运动至气流粉碎机的分级区，通过分级轮连续均匀进入旋风收集器和脉冲除尘器输出，包装，即得到纳米磷酸锌防锈颜料。
该实施例得到的纳米磷酸锌防锈颜料颗粒为200-350nm。
实施例3
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，包括以下步骤：
（1）分散：称取99.7%的间接法氧化锌，与水以重量比2∶7配制成氧化锌溶液；取氧化锌溶液10000份，分散剂1 5份，同时加入立式砂磨机中，将氧化锌研磨至D98≦1μm，制得氧化锌分散液；所述分散剂1为市售的迈图4065分散剂；
（2）配酸：将工业磷酸和去离子水加入稀释罐中，搅拌，配制浓度为20%的磷酸溶液；
（3）将十二烷基苯磺酸钠5份、十二烷基硫酸钠10份、去离子水1600份、PEG-200040份、丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物25份连续均匀分别加入反应釜中，搅拌状态下，将氧化锌分散液和磷酸溶液连续均匀分别加入反应釜中，连续反应时间为0.5～1h，通过pH计调节磷酸溶液的添加量，保持反应釜中溶液的pH为5.8～6.0，得到反应液浆；
（4）研磨：将上一工序反应液浆用输送泵1连续均匀送入三台串联的卧式砂磨机中进行三级研磨，第一台研磨至D98≦2μm，第二台研磨至D98≦1μm，第三台研磨至D98≦500nm；；
（5）脱水：连续将上一工序的三级研磨反应液浆连续输送至卧式离心机和蝶式分离机进行二级脱水，得纳米磷酸锌防锈颜料粉浆；
（6）喷雾干燥：连续均匀将热空气通入喷雾干燥机的干燥室，将上一工序的二级脱水粉浆用输送泵2连续均匀分别送入喷雾干燥机，粉浆被雾化，与热空气接触被干燥，得到的纳米磷酸锌防锈颜料粉体从干燥机底部和旋风分离器底部连续均匀输出，废气由旋风分离器连接的排风机1连续均匀排空；
（7）表面处理：将上一工序的粉体由输送泵3连续输送送入混合机中，与连续均匀加入表面改性剂BYK 106 210份混合，得到改性纳米磷酸锌防锈颜料；
（8）粉碎：空气经压缩、过滤、干燥后，高速喷射入气流粉碎机的粉碎腔，上一工序连续均匀输送的改性纳米磷酸锌防锈颜料通过输送泵4连续均匀加入气流粉碎机，改性纳米磷酸锌防锈颜料被气流粉碎，粉碎后的改性纳米磷酸锌防锈颜料在排风机2的连续均匀抽力作用下随上升气流运动至气流粉碎机的分级区，通过分级轮连续均匀进入旋风收集器和脉冲除尘器输出，包装，即得到纳米磷酸锌防锈颜料。
该实施例得到的纳米磷酸锌防锈颜料颗粒为80-300nm。
实施例4
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，包括以下步骤：
（1）分散：称取99.7%的间接法氧化锌，与水以重量比3∶8配制成氧化锌溶液；取氧化锌溶液10000份，分散剂1 6份，同时加入立式砂磨机中，将氧化锌研磨至D98≦1μm，制得氧化锌分散液；所述分散剂1为市售的科莱恩330分散剂；
（2）配酸：将工业磷酸和去离子水加入稀释罐中，搅拌，配制浓度为20%的磷酸溶液；
（3）将CTAB12份、去离子水1500份、三乙醇胺 38份连续均匀分别加入反应釜中，搅拌状态下，将氧化锌分散液和磷酸溶液连续均匀分别加入反应釜中，连续反应时间为0.5～1h，通过pH计调节磷酸溶液的添加量，保持反应釜中溶液的pH为5.6～5.8，得到反应液浆；
（4）研磨：将上一工序反应液浆用输送泵1连续均匀送入三台串联的卧式砂磨机中进行三级研磨，第一台研磨至D98≦2μm，第二台研磨至D98≦1μm，第三台研磨至D98≦500nm；；
（5）脱水：连续将上一工序的三级研磨反应液浆连续输送至卧式离心机和蝶式分离机进行二级脱水，得纳米磷酸锌防锈颜料粉浆；
（6）喷雾干燥：连续均匀将热空气通入喷雾干燥机的干燥室，将上一工序的二级脱水粉浆用输送泵2连续均匀分别送入喷雾干燥机，粉浆被雾化，与热空气接触被干燥，得到的纳米磷酸锌防锈颜料粉体从干燥机底部和旋风分离器底部连续均匀输出，废气由旋风分离器连接的排风机1连续均匀排空；
（7）表面处理：将上一工序的粉体由输送泵3连续输送送入混合机中，与连续均匀加入表面改性剂BYK AT203 150份混合，得到改性纳米磷酸锌防锈颜料；
（8）粉碎：空气经压缩、过滤、干燥后，高速喷射入气流粉碎机的粉碎腔，上一工序连续均匀输送的改性纳米磷酸锌防锈颜料通过输送泵4连续均匀加入气流粉碎机，改性纳米磷酸锌防锈颜料被气流粉碎，粉碎后的改性纳米磷酸锌防锈颜料在排风机2的连续均匀抽力作用下随上升气流运动至气流粉碎机的分级区，通过分级轮连续均匀进入旋风收集器和脉冲除尘器输出，包装，即得到纳米磷酸锌防锈颜料。
该实施例得到的纳米磷酸锌防锈颜料颗粒为90-200nm。
二、应用实施例
本发明所制备的纳米磷酸锌防锈颜料采用溶剂型环氧体系进行性能测试，并与市售磷酸锌，进口磷酸锌，红丹进行对比，以中性耐盐雾时间作为评价指标。
油漆配方：
甲组分：
E-20（固含60%） 28份；
钛白粉（锐钛型） 15份；
防锈颜料 10份；
天然硫酸钡（500目） 10份；
滑石粉（500目） 9份；
分散剂 0.4份；
消泡剂 0.2份；
有机膨润土 0.5份；
氨基树脂（582-2） 1.0份；
混合溶剂 16份。
乙组分：
聚酰胺固化剂（650） 6.5份；
混合溶剂 3.5份。
备注：混合溶剂为二甲苯：正丁醇=7:3。
所制备油漆以防锈颜料的代号命名，各油漆耐盐雾时间见表1。
表1 环氧防锈底漆耐盐雾时间
防锈颜料 红丹 市售磷酸锌 进口磷酸锌 实例1 实例2 实例3 实例4
耐盐雾（h） 384 144 454 576 480 528 600
从以上的耐盐雾性能，可以得出，利用本发明方法合成的纳米磷酸锌防锈颜料防锈时间与红丹相比提高了42%，与市售磷酸锌相比提高279%，与进口磷酸锌相比提高了20%，防腐蚀性能优异。
三、连续生产装置的设置
一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产装置，设置包括溶液罐、立式砂磨机、稀释罐、反应釜、输送泵、卧式砂磨机、卧式离心机、蝶式分离机、喷雾干燥机、旋风分离器、排风机、混合机、气流粉碎机、脉冲除尘器；溶液罐1、溶液罐2、溶液罐3、立式砂磨机、稀释罐与反应釜并联，反应釜再与输送泵1、三台卧式砂磨机、卧式离心机、蝶式分离机、输送泵2、喷雾干燥机、旋风分离器、输送泵3、混合机、输送泵4、气流粉碎机、旋风收集器、脉冲除尘器依次串联连接。整个连续生产线的设备溶液罐1、溶液罐2、溶液罐3、稀释罐、立式砂磨机、反应釜、输送泵1、砂磨机1、砂磨机2、砂磨机3、卧式离心机、蝶式分离机、输送泵 2、喷雾干燥机、排风机1、输送泵3、溶液罐4、输送泵4、气流粉碎机、脉冲除尘器、排风机2分别与中央自动控制台连接。
所述喷雾干燥机另与热空气连接；所述旋风分离器另与排风机1连接；所述混合机另与溶液罐4连接；所述脉冲除尘器另与排风机2连接。
所述设备为市售产品，反应釜带有蓝式砂磨装置。
所述立式砂磨机和反应釜设置2台以上。
所述三台卧式砂磨机以串联方式连接。
所述喷雾干燥机的物料入口与输送泵2物料出口连接，上端物料出口与旋风分离器的物料入口连接，下端物料出口与旋风分离器的物料出口连接。
所述的旋风收集器物料入口与气流粉碎机物料出口连接，上端出口与脉冲除尘器的物料入口连接，下端出口与脉冲除尘器的物料出口连接。

Claims (5)

1.一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分散：将氧化锌溶液1份和分散剂1同时加入立式砂磨机中，将氧化锌研磨至500nm以下，制得氧化锌分散液；
（2）配酸：将工业磷酸和去离子水加入稀释罐中，搅拌，配制浓度为10～30%的磷酸溶液；
（3）将乳化剂、去离子水、模板剂、分散剂2连续均匀分别加入反应釜中，搅拌状态下，将氧化锌分散液和磷酸溶液连续均匀分别加入反应釜中，连续反应时间为0.5～1h，通过pH计调节磷酸溶液的添加量，保持反应釜中溶液的pH为5.5～6.5，得到反应液浆；
（4）研磨：将上一工序反应液浆用输送泵1连续均匀送入三台串联的卧式砂磨机中进行三级研磨，第一台研磨至D98≦2μm，第二台研磨至D98≦1μm，第三台研磨至D98≦500nm；
（5）脱水：连续将上一工序的三级研磨反应液浆连续输送至卧式离心机和蝶式分离机进行二级脱水，得纳米磷酸锌防锈颜料粉浆；
（6）喷雾干燥：连续均匀将热空气通入喷雾干燥机的干燥室，将上一工序的二级脱水粉浆用输送泵2连续均匀分别送入喷雾干燥机，粉浆被雾化，与热空气接触被干燥，得到的纳米磷酸锌防锈颜料粉体从干燥机底部和旋风分离器底部连续均匀输出，废气由旋风分离器连接的排风机1连续均匀排空；
（7）表面处理：将上一工序的粉体由输送泵3连续均匀加入混合机中，与连续均匀加入的表面改性剂混合，得到改性纳米磷酸锌防锈颜料；
（8）粉碎：空气经压缩、过滤、干燥后，高速喷射入气流粉碎机的粉碎腔，上一工序连续均匀输送的改性纳米磷酸锌防锈颜料通过输送泵4连续均匀加入气流粉碎机，改性纳米磷酸锌防锈颜料被气流粉碎，粉碎后的改性纳米磷酸锌防锈颜料在排风机2的连续均匀抽力作用下随上升气流运动至气流粉碎机的分级区，通过分级轮连续均匀进入旋风收集器和脉冲除尘器输出，包装，即得到纳米磷酸锌防锈颜料；
所述分散剂1为聚丙烯酸酰胺含有苯环的氨基树脂状分散剂，用量为原料氧化锌溶液重量的0.01～0.08％；
所述模板剂为分子量200-20000的聚乙二醇、环己胺、洋葱薄膜、三乙醇胺中的一种，用量为原料氧化锌溶液重量的0.3～0.5％；
所述分散剂2为丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物，用量为原料氧化锌溶液重量的0.0～0.5％；
所述乳化剂为CTAB、司盘、吐温、平平加、十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠，op-10中的一种或两种以任意比例的混合，用量为原料氧化锌溶液重量的0.05～0.3％；
所述表面改性剂为含有胺基、环氧基的高分子聚合物，用量为原料氧化锌溶液重量的0.3～3.8％。
2.根据权利要求1所述的纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，其特征在于，所述氧化锌与水以重量比1～4∶6～9配制成氧化锌溶液。
3.根据权利要求1所述的纳米磷酸锌防锈颜料连续生产方法，其特征在于，所述步骤（3）中去离子水用量为原料氧化锌溶液重量的13～19％。
4.一种纳米磷酸锌防锈颜料连续生产装置，其特征在于，包括溶液罐、立式砂磨机（2）、稀释罐（1）、反应釜（3）、输送泵、卧式砂磨机、卧式离心机（7）、蝶式分离机（9）、喷雾干燥机（11）、旋风分离器（12）、排风机、混合机（14）、气流粉碎机（16）、旋风收集器（17）、脉冲除尘器（18）；溶液罐1（0a）、溶液罐2（0b）、溶液罐3（0c）、立式砂磨机（2）、稀释罐（1）与反应釜（3）并联，反应釜（3）再与输送泵1（4）、三台卧式砂磨机、卧式离心机（8）、蝶式分离机（9）、输送泵2（10）、喷雾干燥机（11）、旋风分离器（12）、输送泵3（13）、混合机（14）、输送泵4（15）、气流粉碎机（16）、旋风收集器（17）、脉冲除尘器（18）依次串联连接；整个连续生产装置的设备溶液罐1（0a）、溶液罐2（0b）、溶液罐3（0c）、稀释罐（1）、立式砂磨机（2）、反应釜（3）、输送泵1（4）、砂磨机1（5）、砂磨机2（6）、砂磨机3（7）、卧式离心机（8）、蝶式分离机（9）、输送泵 2（10）、喷雾干燥机（11）、排风机1（12a）、输送泵3（13）、溶液罐4（14a）、输送泵4（15）、气流粉碎机（16）、脉冲除尘器（18）、排风机2（18a）分别与中央自动控制台连接；
所述喷雾干燥机（11）另与热空气连接；所述旋风分离器（12）另与排风机1（12a）连接；所述混合机（14）另与溶液罐4（14a）连接；所述脉冲除尘器（18）另与排风机2（18a）连接；所述气流粉碎机（16）的分级区分为四级。
5.根据权利要求4所述的纳米磷酸锌防锈颜料连续生产装置，其特征在于，所述反应釜（3）带有蓝式砂磨装置，反应釜（3）设置2台以上，以连续均匀加入物料在连续反应时间为0.5～1h完成反应为准。
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CN107699033B (zh) * 2017-09-14 2019-11-12 浙江加州国际纳米技术研究院台州分院 一种有机-无机复合纳米磷酸锌系防锈颜料的制备方法
CN107573744B (zh) * 2017-09-14 2019-08-16 浙江加州国际纳米技术研究院台州分院 利用棒销式纳米球磨机制备磷酸锌系复合防锈颜料的方法
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CN108727612B (zh) * 2018-06-29 2019-07-09 海南省先进天然橡胶复合材料工程研究中心有限公司 一种胶乳配合剂分散体的制备方法
CN111154291A (zh) * 2019-12-22 2020-05-15 贵州师范学院 一种表面调整剂改性磷酸锌防锈颜料

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1230378C (zh) * 2003-04-09 2005-12-07 广西大学 低热固相化学反应直接合成纳米磷酸锌晶体的方法
WO2008066319A1 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Woo-Jae Lee Inorganic pigments composition having high hardness
CN102225751B (zh) * 2011-03-24 2013-01-09 广西冶金研究院 一种磷酸锌铝纳米晶体的合成方法
CN105315743B (zh) * 2014-07-29 2017-12-29 金承黎 触变性胶体为模板剂的纳米多孔防腐隔热涂料及制备方法

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