[发明专利]一种应用于核工程领域的金属铅粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属粉末的生产方法，具体涉及一种金属铅粉的雾化生产方法，属于冶金技术领域。

背景技术

目前金属铅粉的生产采用气体雾化法，其基本的生产工艺是：第一步，金属的熔化，熔化温度比金属熔点高50℃～100℃；第二步，在雾化设备中，利用0.3MP～1.2MP的高压空气雾化金属液流，制得合乎相应规格、要求的粉末；第三步，冷却集粉；第四步，经冷却的粉末进行筛分；第五步，产品真空包装。

由于目前雾化法生产的金属铅粉暴露在空气中易氧化变质，因此采用真空包装，但在现有的生产技术状况下生产的产品，存在以下问题：1、真空包装容易出现各种的漏气情况，造成粉末的氧化；2、真空包装由于内外压力差，铅粉末和锡粉末很容易结块；3、氧化和结块的粉重新加工增加大量的成本，同时粉末的挥发和飞扬，造成金属损失，挥发和飞扬还容易造成重金属中毒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于核工程领域的金属铅粉的生产方法，该方法制得的金属铅粉抗氧化性能佳、适合进行常规包装，同时避免了真空包装结块的问题；该方法工艺简单、易于控制、安全性好。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种应用于核工程领域的金属铅粉的生产方法，包括金属熔化、雾化等步骤，其特征在于：金属熔化过程熔融铅液的温度控制在470～490℃，在所述雾化过程中加入苯并三氮唑添加剂，其加入量占熔化后的金属铅液重量的0.02％～0.07％，雾化过程通入的高压空气气流量控制在9～10.5m³/min。该方法制得0.050mm级的金属铅粉，其应用于核工程领域中防核辐射的高密度橡胶板中。

上述苯并三氮唑添加剂，其分子式：C6H5N3，外观是白色、微黄或微红色针状结晶，分子量119.0，沸点：204℃(压力2KPa)，熔点：100℃，为市售产品。

发明人采用雾化法生产应用于核工程领域中的0.050mm级金属铅粉的研发过程中，选择了多种添加剂防止金属粉末产品的氧化，但要么制得的金属粉末产品采用常规包装后发生氧化的产品至少达45％以上，无法推广、产品抗氧化效果不理想达不到工业生产的要求；要么出现安全性问题、整个生产过程不好控制。发明人做了大量的实验研究，最终选择了苯并三氮唑添加剂、并在雾化过程中添加，同时苯并三氮唑的加入量也很有讲究，控制在本发明的用量范围使得生产过程的安全性好、同时最终金属粉末产品的抗氧化能力佳，最后生产的金属粉末产品采用常规包装，其氧化变质率仅为3.5～4％左右。

为了进一步提高制得的金属铅粉产品的抗氧化能力，上述苯并三氮唑添加剂的加入温度为210～283℃、压力为0.8～0.95个标准大气压；可使得生产的金属粉末产品采用常规包装，其氧化变质率仅为2.5～3％左右。

更优选地，为了进一步提高安全性能及金属铅粉产品的抗氧化能力，上述苯并三氮唑添加剂的加入温度为250～275℃，金属液流雾化过程中通入高压空气的压力为0.7～0.9Mpa，金属熔化过程熔融铅液的温度控制在475～485℃；生产的金属粉末产品采用常规包装，其氧化变质率仅为1.5～2.2％左右。

具体地说，一种金属铅粉的生产方法，包括金属熔化、雾化等步骤，其特征在于：在所述雾化过程中加入苯并三氮唑添加剂，其加入量占熔化后的金属液重量的0.04％～0.055％，所述苯并三氮唑添加剂的加入温度为250～275℃、压力为0.8～0.95个标准大气压，金属液流雾化过程中通入高压空气的压力为0.7～0.8Mpa、高压气流量为9～10.5m³/min，金属熔化过程熔融铅液的温度控制在475～485℃；整个生产过程中系统安全性好、易于控制，同时生产的金属粉末产品只需采用常规包装，其氧化变质率仅为0.5～1.0％左右。

本发明具有如下的有益效果：

本发明通过在雾化法生产金属铅粉过程中选择一种添加剂，利用添加剂自身的性质，添加剂与金属铅的相互作用以及雾化的有利环境，使得添加剂气化在铅粉表面形成一层防止氧化和结块的保护层；通过生产实践，应用本发明方法生产的0.050mm级金属铅粉主要应用于核工程领域制作防核辐射的高密度橡胶板，采用常规包装、因为氧化和结块发生的退货减少了98％以上，金属铅粉产品氧化变质率可有效控制在0.5％～4％，采用常规包装生产成本得到有效地降低、生产体系安全性好，退货率大大得到降低，经济效益显著，同时员工的工作环境得到改善、身心健康得到保证。

具体实施方式