[实用新型]一种大规模连续生产纳米银粉的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及化工机械，特别是一种大规模连续生产纳米银粉的装置。

背景技术

粒径在纳米级别的超细银粉具有很稳定的物理化学特性，在电学、光学和催化等众多方面具有十分优异的性能，现已广泛应用于航空、航天、能源、电力、军事、医疗等诸多领域。现有技术中，采用物理法或者化学法来生产纳米银粉。其中，物理法能够得到较高纯度的纳米银粉，但其生产成本较高、产量低，不适合大规模产业生产。化学法中又有电化学沉积法、化学还原法或者软模板法。其中，化学还原法应用最为广泛，如CN101707062B号中国实用新型专利《一种纳米级银粉及其制造方法及其应用》，公开了一种化学还原法生产纳米银粉的技术,首先将硝酸银制成碳酸银或氧化银并加热到90度，然后缓慢加入由还原剂和分散剂配成的还原剂混合液，还原生成纳米级的银粉，过滤干燥后得到纳米级的银粉。又如，CN1263573C号中国实用新型专利《纳米级银粉的制备方法》，公开了另一种化学还原法生产纳米银粉的技术, 利用硝酸银溶液和还原剂络合剂以及分散剂混合置入抽真空的反应釜中，再利用超声乳化制备纳米银粉。现有技术中化学法生产纳米银粉的技术均需要复杂工艺，产能低，无法实现工业化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大规模连续生产纳米银粉的装置，所述的这种利用生产纳米银粉的装置要解决现有技术中纳米银粉的技术工艺复杂、产能低、无法实现工业化规模的技术问题。

本实用新型的一种大规模连续生产纳米银粉的装置，包括一个反应器，其中，所述的反应器由一个不锈钢容器构成，所述的不锈钢容器呈圆柱状，不锈钢容器的直径大于其轴向长度，不锈钢容器在其圆周方向上设置有至少三个喷嘴，所述的喷嘴沿圆周向均匀分布。

进一步的，任意一个所述的喷嘴的轴向均平行于喷嘴与不锈钢容器连接处的切线。

进一步的，不锈钢容器的轴心处设置有出口。

进一步的，所述的出口与一个离心机的进料口连通。

本实用新型的工作原理是：以射流方式将还原液、含银氧化液和分散剂恒速加入不锈钢容器中，还原液、含银氧化液和分散剂在不锈钢容器中形成高速旋转，充分混合快速反应生成粒径在纳米级别的金属银颗粒，由于高速旋转作用，金属银颗粒之间发生碰撞，更易于分散。

本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型利用喷嘴将还原液和含银氧化液射入反应器中，将分散剂射入反应器中，还原液、含银氧化液和分散剂在反应器中形成高速旋转，充分混合快速反应生成粒径在纳米级别的金属银颗粒，由于高速旋转作用，金属银颗粒之间发生碰撞，更易于分散。本实用新型结构简单，生产成本低，实现了规模化连续化工业，制造出的纳米银粉呈絮状结构，物理性能为粒度分布为40～100nm，平均粒径为40～700nm，比表面积为5 ～15m²/g，松装密度为0.3～1.0g/ml，可广泛应用于各类高端导电银浆的生产。

附图说明

图1是本实用新型一种大规模连续生产纳米银粉的装置的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型一种大规模连续生产纳米银粉的装置，包括一个反应器，其中，所述的反应器由一个不锈钢容器1构成，所述的不锈钢容器1呈圆柱状，不锈钢容器1的直径大于其轴向长度，不锈钢容器1在其圆周方向上设置有两个还原液喷嘴2、一个含银氧化液喷嘴3和一个分散剂喷嘴4，还原液喷嘴2、含银氧化液喷嘴3和分散剂喷嘴4沿圆周向均匀分布。

进一步的，还原液喷嘴2、含银氧化液喷嘴3和分散剂喷嘴4的轴向各自平行于其与不锈钢容器1连接处的切线。

进一步的，不锈钢容器1的轴心处设置有出口。

进一步的，所述的出口与一个离心机（图中未示）的进料口连通。

本实施例的工作过程是：还原液、含银氧化液和分散剂在反应器中形成高速旋转，充分混合快速反应生成粒径在纳米级别的金属银颗粒，由于高速旋转作用，金属银颗粒之间发生碰撞，更易于分散。

具体的，首先分别配制含银氧化液、还原液和分散剂，然后将含银氧化液和还原液分别以大于每秒100毫升的速度、分散剂以1赫兹频率每次大于1毫升的速度分别通过喷嘴喷入反应器中，在含银氧化液、还原液和分散剂在反应器中反应生成金属银颗粒后，将生成的金属银颗粒和剩余的液体输送到一个离心机中，利用离心机将金属银颗粒和剩余的液体分离，得到金属银颗粒，再利用去离子水清洗金属银颗粒，并加热干燥金属银颗粒，得到纳米银粉成品。

含银氧化液由20Kg硝酸银配制成60升溶液，还原液是重量百分比浓度为30%的水合肼溶液120升，分散剂是0.6升油酸，将上述含银氧化液以每秒120毫升、上述还原液以每秒120毫升、油酸以1赫兹频率每次1.2毫升的速度分别通过喷嘴喷入反应器中，含银氧化液、还原液和油酸在反应器中高速旋转、充分混合并快速反应生成金属银颗粒，并将生成的金属银颗粒和剩余的液体输送到一个离心机中，利用离心机将金属银颗粒和剩余的液体分离，得到金属银颗粒，再利用去离子水清洗金属银颗粒至电导率小于50us，并加热干燥金属银颗粒，得到纳米银粉成品，加热干燥的温度控制在70摄氏度以下。获得的纳米银粉呈絮状结构，物理性能为粒度分布为40～100nm，平均粒径为40～700nm，比表面积为5 ～15m²/g，松装密度为0.3～1.0g/ml。