JPS61204303A - 球状亜鉛粉製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は亜鉛粉、特に球状亜鉛粉を噴霧法で得る際の新
規の製造装置に関するものである。

〔従来技術〕

亜鉛粉、特に球状亜鉛粉の製造法としては、−役に噴霧
法、凝縮法、溶射法、ショット法等が知られているが、
各々の方式は得られる亜鉛粉に特徴があり、粒子径、形
状等を異にしている。

例えば凝縮法は亜鉛を沸点以上の温度領域で昇華させ、
それを冷却、凝縮して亜鉛粉を得る方法であるが、この
方法で得られる亜鉛粉は粒径が小さく、はぼ球状をして
いる。この方法は、池の方法に比べ装置が大がかりとな
る欠点があり、また高温中での作業となる為、金属粉爆
発の危険性も大きい。

また溶射法は亜鉛の条をアセチレンがス等の炎で溶解、
噴射する方法であるが、装置が比較的複雑で、かつ原料
の金属が一定形の条である必要があるごと、アセチレン
がスの炎を利用する為不活性ガス雰囲気は作りづらいこ
となど、球状亜鉛粉の製造には好ましくない面がある。

またショット法は、唾鉛湯を細孔全通して滴下させるも
のであるが、細孔全通して落す為、生成される亜鉛粉の
径を小さくするには限度があシ、一般に大粒のものの生
産に適している。

これに対し、噴霧法は亜鉛湯の滴下に対し、高速のガス
体（又は液体）を吹き付け、亜鉛を粉化するものである
が、この方式は、上記能の方式に比べ比較的簡単な装置
で多量の亜鉛粉が得られる特徴があシ、特に電池用の負
極活物質としての亜鉛粉の製造法等には、主としてこの
方式が用いられている。

ところが噴霧法は溶融金属滴にガス体を吹き付け、噴霧
された亜鉛粉が空間を浮遊中に凝固し、球状やある一定
粒の粉を得るものであるが、この噴霧された粒子が凝固
するためには、粒子径に応じある一定の空間を飛行ま九
は浮遊する距離が必要であり、その為の飛程が短かかっ
た場合粒子は凝固する前に壁面あるいは地上にたたきつ
けられ、粒状を保つことができなくなる。

その為の対策として従来噴霧した粒子が凝固する為の空
間を充分に取る様にしているが、それに伴い！ｊＩ固す
る為の装Ｗｔ空間が大型化したものとなっていた。一般
に亜鉛粉の噴霧の場合０．２　ｍｍ径の粒子を得る装置
として５ｍ以上の距離を要するものであった。

特に球状の亜鉛粉等を得る場合、「噴霧金属粉」（コー
ア・グラツィアノフ、ぺ・エヌ、プチムツエフ、ア・エ
フ・シラエフ１噴霧金ｍ粉’ｓ・ン通信社（１９７３）
ｐ、６８）等にも記載されている様に、不活性ガス雰囲
気中で噴霧する必要がある。この際、Ｉ！ＪＮ装置の空
間が広いと、その分不活性ガス・ぐ−ジする為のガスが
多量に必要となシ、経済性及び作業性の面からも好まし
くない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は比較的簡単な装置で効率的に球状坂鉛粉
を得る噴霧法による改良された製造装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に従って溶融亜鉛保持炉を上部に配設したがス噴
霧手段の下方に噴霧空間が拡がってお夛、該噴４空間の
下部に液体を含む冷却槽、が設けられており、上記保持
炉、ガス噴霧手段及び噴霧空間を含む装置内雰囲気は該
冷却槽の液体によって外気と遮断されており、噴霧され
た亜鉛粉が噴霧空間を浮遊し冷却槽内を通って装置外部
に取出されることを特徴とする球状亜鉛粉製造装置が提
供される。

本発明を第１図に従って説明する。

溶融状態の金属亜鉛が人っている保持炉１の下部に噴霧
手段２を配設する。１ＩＪｊ１ｉ１手段２としては従来
使用されているタイ！、たとえばガスアトマイズ装置（
ガス体による溶融亜鉛アトマイズ装置）を用い、噴霧手
段２の下には噴霧空間３が拡がっている。保持炉１で溶
融状態にされた亜鉛は噴霧手段２によシガス体を吹きつ
けられｇｊＩ＊される。

ガスとしては窒素の妬き不活性ガスが好ましい。

噴霧空間３はｌ！Ｉ！ｌ霧させるための充分な空間が必
要であり、長さ１０ＣＩＩＬないし２ｍ１ｆｆ１度が好
ましい。

噴霧空間をいたずらに拡げてもガスが余分に消費される
ことになり、逆に空間が小さすぎると噴霧が不十分とな
り亜鉛が球状や粒状にならないうちに冷却されて了り。

また生成粒子の大きさは、噴霧用のガス吐出速度と１ｔ
ｌ！相関があシ、粒子径を大きくしたい場合は、噴霧ガ
ス吐出速度を遅くすればよい。逆に粒子径を小さくした
い場合は＠霧ガス吐出Ｍ度を速くすればよい。しかし噴
霧〃ス流連を速くすると、その・分噴霧空間が長く必要
となるが、その際も２ｍもあれば充分である。一般に電
池用に用いちれる亜鉛粉は０．１〜０．３　ｍｒｎ径程
度のものが必要とされているがこのｆｆｆｌＵの粒子を
得るには噴霧空間は、１．５ｍもあれば充分である。

次に上記で噴霧された粒子を冷却する必要があるが、そ
の為液体が人っている冷却槽５、たとえば水槽が用いら
れる。・こ＼では噴霧された亜鉛粉をそのま＼の形で冷
却するものである。液槽による冷却の場合は、がス空間
で冷却する場合にみられる浮遊中に金属粉同志が付層し
ていぼ状の亜鉛粉を生成するのを防止でき、個々に独立
した粉体をうることができる。また液体面は固体面に比
べ噴霧粉が衝突してもｍ撃は少なく数ｍの高さから落ち
たものを壊すことはない。また水は気体に比べ比熱もは
るかに大きく冷却は短かい距離で効果的に行なうことが
できる。

冷却［５によって保持炉１．噴霧手段２及び噴霧空間３
を含めて装置内雰囲気が外気と遮断されている。液体槽
に落ちた噴霧粉は液体中を通して外部に取シ出される。

装置内を開放することなく、パージしたまま噴霧粉が装
置外に取り出され・！−ジガスがこのことにより放出さ
れることはない。

また噴霧されたガスは、ダクト４を通して噴霧空間３の
外側に放出はれ、保持炉１．噴霧手段２の付近のガス・
Ｖ−）用に使用される。噴霧手段２を用いて噴霧する時
、ガスジェットのまき込みによシー邪曲りのガスがまき
込まれるが、この時、上述のガス・９−ジによシ、空気
等の巻き込みが防止される。

また保持炉も不活性ガスで・譬−ジされるため金属湯の
表面酸化も防止できる。

このように噴霧金属粉を液体槽で受けることで装置を小
さくでき、このことは特に不活性がスパージする時に上
記の様にパージを容易にしかつ連続操業にも適し生産性
を回上嘔せるものでその工業的価値は極めて大きい。

〔実施例〕

高さ１．５ｍの第１図の様な噴霧装置を用いて、次の２
つの比較試験を試みた。

（１）は本珀明の方法により下部を水槽として、またそ
の比較例として（２）は水槽の代りに亜鉛板を敷き、（
り及び（２）　＃ｃに亜鉛の噴霧を試みた。

両者共、保持炉における溶融亜鉛の温度は５００℃とし
、ｒｔｉｌ−用のガスはＮ２　　がスを用い噴霧装置２
を通して＠ａした。

その結果、生成した亜鉛粉の顕微鏡写真を第２図及び第
３図に示すｇ第２図は、本発明の装置構造における水槽
で亜鉛粉を受けた場合の亜鉛粉の写真を、第３図は、水
槽で受けなかった場合の亜鉛粉の写真を示している。写
真よシ明らかな様に、本発明の装置でＩＩＪｔｎした亜
鉛粉は粒状を保っているのに対し、比較例は、亜鉛が九
たきつけられた結果粒状でないものが生成した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の断面図を示したものである。 １・・・保持炉、２・・・１１！ｔ４手段、３・・争噴
霧空間、４・・・ダクト、５・・・液体槽。 第２図は、本発明装置で製造した亜鉛粉の粒子構造を示
す顕５１読写真、第３図は、比較例の方法で製造した亜
鉛粉の粒子構造を示す顕微鏡写真である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融亜鉛保持炉を上部に配設したガス噴霧手段の
   下方に噴霧空間が拡がつており、該噴霧空間の下部に液
   体を含む冷却槽が設けられており、上記保持炉、ガス噴
   霧手段及び噴霧空間を含む装置内雰囲気は該冷却槽の液
   体によつて外気と遮断されており、噴霧された亜鉛粉が
   噴霧空間を浮遊し冷却槽内を通つて装置外部に取出され
   ることを特徴とする球状亜鉛粉製造装置。
2. （２）上記噴霧空間にダクトを設けて噴霧されたガスが
   ガス噴霧手段付近のガスパージに使用される特許請求の
   範囲第１項の製造装置。
3. （３）上記ガスが不活性ガスであり、上記液体が水であ
   る特許請求の範囲第１項の製造装置。