CN1990887A - 一种锌镍合金的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锌镍合金的生产方法，其具体的步骤是：取锌、氯化镍盐并按锌镍元素49∶1或99∶1或199∶1或416∶1比例称量，将NiCl₂·6H₂O在温度80－300℃的条件下干燥得到无水或含水量很少的NiCl₂。用中频感应炉或电炉将金属锌熔化，并将炉温调控到高于所配合金熔点30～150℃处；而后将干燥后的NiCl₂加入锌液上，保温10～60分钟使氯化镍完全脱水，然后搅动锌液，使NiCl₂与金属锌发生置换反应20～120分钟，再加入NH₄Cl，使ZnO变成流动性好的ZnCl₂，将熔化后的锌镍合金溶液升温至合金熔点30－150℃以上，清理出ZnCl₂渣后浇铸出炉，恒温10－30分钟即可得成份均匀的Zn－2％Ni、Zn－1％Ni、Zn－0.5％Ni或Zn－0.24％Ni合金。该生产方法具有工艺简单，合金温度低，炉时短，不用别的覆盖熔盐，而且镍盐来源广泛，产品质量高，锌、镍回收率高的优点。

Description

一种锌镍合金的生产方法

本发明属有色金属冶金与加工中的合金生产领域，具体地说就是涉及一种锌镍中间合金的生产方法。

目前国内生产锌镍合金的方法有：专利号为CN93110092.5，以原材料为1#锌锭和电解镍板。电解镍切成厚度小于1毫米的镍片。为了加速镍片的熔化，试验中采用低碳钢做成的叶片式搅拌器定期进行搅拌。试验步骤是，先熔化覆盖剂(60％CaCl₂和40％NaCl做为覆盖剂，覆盖层的厚度大于5厘米)，然后加锌，待锌全部熔化之后升温至预先设定的温度后分批加入镍片。每次加入1％的镍片，两次加镍的中间用搅拌器进行搅拌。待镍全部熔化之后，再进行充分搅拌，然后浇铸成锭。制得Zn-2～4％Ni中间合金。由于熔化温度比较高，需要熔盐覆盖熔化锌液，减少和避免锌的高温挥发和氧化损失。专利号为CN01106889.2一种锌镍合金的生产方法，其锌镍合金生产方法的特征是所选用的金属镍是海绵镍。其具体的方法是：用中频感应炉将锌块熔化，并将炉温调控到略高于所配合金熔点处，而后将海绵镍加入锌液中，并使其快速熔入锌液中；最终将该熔化后的锌镍溶液升温至合金熔点以上150-200℃，经清渣后浇铸出炉，即可得成份均匀的锌镍合金。该工艺简单、炉时短、不用覆盖熔盐保护，但是该方法需要以海绵镍为原料，镍的来源和成本受到限制。

本发明的目的就是用金属锌和氯化镍为原料，采用一种效果好、工艺简单的方法生产锌镍合金。

本发明是这样实现的：取锌、氯化镍盐并按锌镍元素49∶1或99∶1或199∶1或416∶1比例称量。将NiCl₂·6H₂O在鼓风干燥箱中，温度80～300℃的条件下干燥得到无水或者含少量水的NiCl₂：

向熔融锌溶液中，加入NiCl₂固体后与锌液发生置换反应：

NiCl_2(s)+Zn₍₁₎＝Ni₍₁₎+ZnCl₂₍₁₎

用中频感应炉或电炉将金属锌熔化，控制锌液温度高于所配合金熔点10～120℃处，加入氯化镍到锌液上，保温10～60分钟使氯化镍完全脱水；然后搅拌使NiCl₂与金属锌发生置换反应，反应20～120分钟；再加入少量NH₄Cl，使ZnO变成流动性好的ZnCl₂；最终将该熔化后的锌镍溶液升温至合金熔点以上30～150℃，清理ZnCl₂渣后浇铸出炉，恒温10-30分钟出炉，浇铸得到成份均匀的Zn-2％Ni、Zn-1％Ni、Zn-0.5％Ni或Zn-0.24％Ni合金。

该方法工艺简单、炉时短、合金化温度低、镍源广泛、不用覆盖熔盐保护、产品质量高，锌、镍回收率高。

图1是一种锌镍合金生产方法的工艺流程图

实施例1

开启电阻炉电源开关，设置温度620℃，恒温；然后称取25kgNiCl₂·6H₂O(1)在140℃下干燥(2)24小时得到的含少量水的NiCl₂(3)，称取300kg锌片(4)加入炉内；至锌片(4)全部溶化(5)成锌液(6)后，形成锌镍合金(7)，保温50分钟；每20分钟搅拌一次约2～4分钟，反应120分钟至上部浮渣没有明显颗粒；再边搅拌边加入0.5kgNH₄Cl(8)，直至表面成流动性很好的ZnCl₂(9)液体，舀出ZnCl₂(9)液体；升温(10)至合金熔点以上40℃，即650℃，恒温30分钟后浇铸(11)出炉。得到288lgZn-Ni合金(12)，含量2.04％，ZnCl₂(9)渣18kg，金属锌渣(13)5.5kg。

实施例2

开启电阻炉电源开关，设置温度610℃，恒温；然后称取15kgNiCl₂·6H₂O(1)在140℃下干燥(2)24小时得到的含少量水的NiCl₂(3)，称取365kg锌片加入炉内；至锌片(4)全部溶化(5)成锌液(6)后，形成锌镍合金(7)，保温30分钟；每20分钟搅拌一次约2～4分钟，反应60分钟至上部浮渣没有明显颗粒；再边搅拌边加入0.3kgNH₄Cl(8)，直至表面成流动性很好的ZnCl₂(9)液体，舀出ZnCl₂(9)液体；升温(10)至合金熔点以上60℃，即600℃，恒温20分钟后浇铸(11)出炉。得到348kgZn-Ni合金(12)，含量1.02％，ZnCl₂(9)渣12kg，金属锌渣(13)9.5kg。

实施例3

开启电阻炉电源开关，设置温度550℃，恒温；然后称取10kgNiCl₂·6H₂O(1)在100℃下干燥(2)48小时得到含部分水的NiCl₂(3)，称取1000kg锌片加入炉内；至锌片(4)全部溶化(5)成锌液(6)后，形成锌镍合金(7)，保温10分钟；每30分钟搅拌一次约2～4分钟，反应60分钟至上部浮渣没有明显颗粒；再边搅拌边加入0.2kgNH₄Cl(8)，直至表面成流动性很好的ZnCl₂(9)液体，舀出ZnCl₂(9)液体；升温(10)至合金熔点以上130℃，即550℃，恒温10分钟后浇铸(11)出炉。得到973kgZn-Ni合金(12)，含量0.24％，ZnCl₂(9)渣9.5kg，金属锌渣(13)19.5kg。

Claims (4)

1、一种锌镍合金的生产方法，其特征在于取金属锌(4)和氯化镍盐(1)并按锌、镍元素49∶1或99∶1或199∶1或416∶1比例称量。

2、根据权利要求1所述的锌镍合金的生产方法，其特征在于将NiCL₂.6H₂O(1)在80-300℃条件下干燥(2)得到NiCl₂(3)。

3、根据权利要求1所述的锌镍合金的生产方法，其特征在于将锌(4)熔化(5)成锌液(6)中加入NiCl₂(3)，保温10-60分钟，搅动锌液20-120分钟。

4、根据权利要求1、2、3所述的锌镍合金的生产方法，其特征在于在形成的锌镍合金液(7)中加入NH₄Cl(8)，将加锌镍合金溶液升温(10)至合金熔点以上30-150℃，清理ZnCL₂(9)渣后浇铸出炉，恒温10-30分钟即可浇铸(11)得到成分均匀的锌镍合金(12)。