CN202239618U

CN202239618U - 一种钽粉造粒装置

Info

Publication number: CN202239618U
Application number: CN2011204074256U
Authority: CN
Inventors: 潘伦桃
Original assignee: 潘伦桃
Current assignee: Ningxia Orient Tantalum Industry Co Ltd
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-24

Abstract

本实用新型涉及一种钽粉造粒装置，其特征在于主要包括：一个筛子，一个固定着筛子的能在水平面旋转的旋转架，一个放置在上述筛子下面的接料盘和一个驱动旋转架旋转的马达与传动机构。本实用新型造粒的钽粉造粒体的最大粒径被严格受到控制，粒度分布范围小，产品不会因造粒而被污染，设备简单，而且生产率高，钽粉生产成本低。

Description

一种钽粉造粒装置

技术领域

本实用新型涉及一种钽粉的造粒装置，一种用筛子造粒的装置。

背景技术

由于技术的发展，要求作为钽电解电容器阳极用的钽粉要有高的比表面积，即细微的原生粒子，比如，比电容量为10,000μF·V/g的钽粉，其原生粒子粒径为亚微米级，达到80,000μF·V/g以上的钽粉原粉的原生粒子约为100 nm或更小，原生粒子之间的距离（或孔隙）也很小。所述的原生粒子是指体现钽粉表面积的粒子，例如，钠还原氟钽酸钾制得的钽粉是由原生粒子凝聚的颗粒，原生粒子越小，钽粉的比表面积越高。

用化学方法或机械方法获得高比表面积的原粉，松装密度小，没有流动性。在用钽粉压制成电解电容器阳极体坯块时，必须要有良好的流动性，才能保证压坯密度的均匀及各个压坯所含钽粉重量一致，从而保证所制造的电容器容量偏差在所规定的范围。这就必须要经过团化造粒，把微细粉末团聚成较大颗粒，接着进行热处理等步骤，才能达到用于制作钽电解电容器阳极的要求。

烧结型钽电解电容器是把钽粉压制形成坯块，将坯块烧结成多孔烧结体，接着通过电化学阳极氧化在多孔体表面形成介电膜，然后在介电膜上被覆电解质层并形成阴极。烧结体的孔隙大小对电容器的质量有很大影响，而烧结体的孔隙有凝聚粒子之间的较大孔隙和凝聚粒子内部的较小孔隙，如果烧结体是由内部很小的孔隙的凝聚粒子形成的，这种阳极孔隙太小，阴极材料很难进入细小的孔隙，特别是含有导电性聚合物的溶液有很高的粘性，很难进入阳极的微细孔隙，阴极材料不能完全覆盖介电层，造成电解电容器的等效串联电阻高。

为了改善钽粉末的流动性，获得良好的加工性能和电气性能，钽粉生产者对钽粉造粒做出了许多努力。

中国专利1073480C，公开了一种钽粉造粒装置，将微细钽粉置于倾角为30°~50°，旋转速度为20~50转/分，在1500赫兹的振动频率，振幅为1~4毫米的造粒盘中，使钽粉造粒形成20~2000微米的颗粒。用这种装置制造的钽粉颗粒有相当多的大于700微米的颗粒，在热处理后钽粉颗粒有相当多的大于500微米的颗粒，必须研磨压碎成小于250微米的颗粒，造成钽粉流动性恶化。

JP2009102680A所公开的钽粉造粒装置，将钠还原得到的松装密度为0.2～1.0 g/cm³的钽二次粒子，一边加水，一边用团化装置搅拌桨高速搅拌（预搅拌为线速度15～25m/min，）形成含水粉；接着第二次不加水，搅拌速度为3000～6000转/分，形成团化粉的工序；将团化粉进行干燥；然后将干燥的粉进行烧结得到凝聚粉末。该装置仅有将凝聚颗粒打碎的功能，很难使微细粒子团聚；且第二次搅拌速度很快，粒子间承受很大的挤压力，粒子间孔隙小，有团化体内孔隙不良的问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术缺陷，提供一种简单、高效的钽粉的造粒装置。该装置主要包括：一个筛子；一个旋转架，固定着筛子并能在水平面旋转；一个接料盘，放置在上述筛子下面；和一个驱动旋转架旋转的马达与传动机构；所述的接料盘是放置在固定的支架上，不随上述固定筛子的旋转架旋转；所述的接料盘也可以和旋转架一同旋转；所述的筛子筛网孔径为180~500微米；所述的固定筛子的旋转架能够上下振动。

本发明的优点有：

1．经过本发明方法造粒的钽粉造粒体的最大粒径被严格控制，粒度分布范围小，-400目微粉比例小，流动性好；

2．本发明设备简单，容易操作，对钽粉不会造成污染；

3．本发明生产钽粉成本低。

附图说明

图1是本实用新型钽粉造粒装置的示意图。

附图标记说明：

1. 偏心轮主轴；

2. 偏心轮偏心轴；

3. 旋转架；

4. 接料盘支座；

5. 接料盘；

6. 造粒钽粉；

7. 缩径斗；

8. 卡盘；

9. 湿钽粉；

10. 筛子侧壁；

11. 筛网；

12. 筛子；

20. 马达。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供一种钽粉造粒装置。附图1是本实用新型一种实施形态的钽粉造粒装置示意图。本实用新型钽粉造粒装置主要包括：筛网11和侧壁10组成的筛子12，所述的筛子是圆筒形的；筛子12被固定在旋转架3上面的卡盘8上，可用弹性橡皮条固定（未示出）；在筛子12下面的接料盘5，可以将接料盘5和旋转架3一起旋转；也可以把接料盘放置在接料盘支座4上，支座4不随旋转架旋转；筛子底下有缩颈斗7，它是为确保从筛网11漏下的造粒体完全被接料盘5接住；马达20，带动偏心轮主轴1转动，从而使偏心轮的偏心轴2围绕着偏心轮主轴1旋转，使固定着的筛子12与旋转架3一起在水平面上绕着偏心轮的主轴旋转。对筛子12的大小没有特别的限制，其直径一般从200 mm至800 mm甚至更大。筛子直径大，造粒效率高。对筛网11的孔径的大小的选择主要是根据造粒粉末的大小决定的，作为电容器用钽粉的造粒，一般可选择孔径为180-700微米的孔的筛网。对偏心轮的半径没有特别的限制，一般为60～150mm。对转速没有特别的限制，一般为500～100转/分。筛子12在旋转时使得容器里的润湿的钽粉颗粒旋转，从而驱动润湿了的团聚颗粒与侧壁之间，颗粒与底部之间以及颗粒与颗粒之间产生旋转、挤压的力而形成类似球形的造粒体，通过筛孔切分形成可分的小于筛网孔径的造粒体6。支架还可以振动，对筛子12内的润湿粉末9挤压、分散，更有利于造粒体通过筛子12的筛网孔。接料盘5置于筛子12缩颈斗7的正下方的支架上，该支架是固定不动的，筛子12旋转时漏下的粒子全部被接料盘5接住。

根据本实用新型，旋转架也可以用作往复运动的机构代替，使得筛子在水平方向做往复运动，使钽粉造粒。

使用本实用新型装置制造凝聚钽粉，包括步骤：

a. 提供高比表面积的微细钽粉；

b. 用可挥发性液体湿润钽粉，形成具有一定孔隙率的湿钽粉；

c. 将上述湿钽粉加入到旋转的筛子里，湿钽粉在其中经过旋转、挤压、振动、被切分造粒后形成颗粒漏入接料盘，形成一种湿的可分的凝聚钽颗粒；

d. 将上述湿的可分的凝聚钽颗粒进行干燥，形成可流动的钽粉造粒体；

e. 将上述可流动的钽粉造粒体进行热处理，得到凝聚钽粉。

上述热处理后的凝聚钽粉如果氧含量高，接着进行镁还原脱氧处理。

实施例

钠还原氟钽酸钾得到的钽粉，比表面积为1.70m²/g，松装密度为0.44 g/cm³、费氏平均粒径（FSSS）为0.39μm，D50为13.2μm。将16.6千克（钽粒子所占实际体积约1升）上述钽粉置于料盘中，量取6000 ml去离子水，将上述去离子水倒在钽粉上，搅拌均匀，形成湿钽粉，其总体积约18升，具有61.1%孔隙率的湿钽粉9。用图1所示的造粒装置，把底部孔径为270μm×270μm方形筛孔的筛子12安装上去，启动马达20，使旋转架3和筛子12一同旋转，旋转速度约为160转/分，将湿钽粉9加入到筛子12里，在接料盘5里得到湿的可分的粒径小于270μm的凝聚钽颗粒6。

将湿的可分的凝聚钽颗粒6在真空下约80℃烘干10小时，得到粒径缩小了的干的可流动的钽粉造粒体,该钽粉造粒体的松装密度为1.21 g/cm³，流动性为2.76 g/sec。将上述造粒钽粉在真空炉内1280℃热处理30分钟，冷却后，不经研磨，用80目筛子过筛，筛下钽粉加入180克镁粉，在860℃保温2小时，得到钽粉的松装密度、费氏平均粒、流动性和筛分析粒度分布，数据列于表1中。这种钽粉具有良好的流动性和粒度分布，特别适合制造钽电解电容器。

从以上的叙述可以看出，按照本实用新型方法造粒的粉末造粒体的最大粒径严格受到控制，粒度分布范围小，粉末性能得到改善，产品不会因造粒被污染，本实用新型提供的设备简单，操作方便，而且生产率高。

表1 钽粉特性

Claims

1.一种钽粉造粒装置，其特征在于包括：一个筛子，一个固定着筛子的能在水平面旋转的旋转架，一个放置在上述筛子下面的接料盘和一个驱动旋转架旋转的马达与传动机构。

2.根据权利要求1所述的钽粉造粒装置，其特征在于所述的接料盘是放置在固定的支架上。

3.根据权利要求1所述的钽粉造粒装置，其特征在于所述筛子的筛网孔径为180~700微米。