[发明专利]高纯微细球形金属镁粉的气动雾化生产方法

说明书

技术领域

本发明是一种采用气动雾化方式生产高纯度微细球形金属镁粉的方法，是采用氩气将高温的金属镁液气动喷雾雾化并冷却成球形的镁粉和使用温度较低的氮气进行进一步冷却和输送、收集包装的方法，属于金属粉体材料加工技术领域。

背景技术

镁是一种比较活跃的金属，常温下就能够与空气中的氧气反应生成氧化镁，加热到350℃就能够与氮气反应生成氮化镁。现在镁粉的生产采用的是机械切屑法，生产的镁粉粒度在0.1毫米以上，而且是不规则形状，因生产过程暴露在空气中，表面生成有氧化镁，又因在切屑工作面需要有溶剂降温，镁屑中还掺有有机物质，生产出的镁粉金属镁含量在96％以下。

发明内容

本发明是应用镁不与氩气反应和在温度350℃以下不与氮气反应的性能，在雾化成粉的过程用氩气保护并初步降温，至温度降低至300℃以下，输入较低温度的氮气保护、输送并持续降温到常温，再在氮气、氩气的保护下收集和包装。

气动雾化生产高纯微细球形镁粉方法的过程是：(1)用电熔镁炉将金属镁熔化成镁液，温度达到660℃，镁液上有氩气保护使其不被氧化；将氩气管道套在抽取镁液的陶瓷管道外，伸入雾化冷却室；用气体压缩机把纯度在99.9％以上的氩气加压至大于1MP，氩气气流快速流动在陶瓷管道口产生负压，将熔镁炉内的温度660℃镁液用陶瓷管道吸出来在雾化冷却室高速喷出雾化成细小的镁液滴，液滴因表面张力作用而呈球形，氩气因降压吸热在雾化时对液滴快速进行冷却，镁液滴凝固就形成球形镁粉并降低温度到300℃以下。在雾化形成球形镁粉的过程，处于氩气的保护之中。(2)由于在温度350℃以下镁不与氮气发生反应，在氩气对镁液雾化形成球形镁粉的同时，把纯度大于99.99％的氮气经过气体冷却器降低温度小于10℃后通入雾化冷却室中部，与氩气和球形镁粉混合，使球形镁粉进一步降温至40℃以下并输送到旋流沉降室。大部分球形镁粉经旋流沉降室收集至下部的收料罐内，可通过该收料罐所带的出料阀门放出包装。少量球形镁粉随氮气、氩气进入气体过滤器，气体过滤器把气体中的球形镁粉过滤下来并收集到其下部的收料罐内，可通过该收料罐所带的出料阀门放出包装。(3)经过气体过滤器除去球形镁粉的氮气、氩气混合气体进入膜分离式氮气过滤器，将氮气与氩气分开，分别通过管道回收再利用。

本发明生产镁粉是在氩气和温度较低的氮气的混合气体保护中进行，不会发生化学反应，生产过程连续、没有杂质掺入，而且形状为球形，粒度在0.8微米至50微米之间，金属镁含量可以达到99.9％以上，雾化和保护作用的氩气、氮气循环使用可降低成本。

附图说明

附图1：高纯微细球形金属镁粉生产流程

1、熔镁炉，2、陶瓷管道，3、雾化冷却室，4、旋流沉降室，5、气体过滤器，6、风机，7、膜分离式氮气过滤器，8、气体压缩机，9、氩气储罐，10、气体冷却器，11、氮气储罐，12、氩气管道，13、氮气管道，14、收料罐，15、接地线，16、入料阀门，17、出料阀门

具体实施方式

1、将金属镁放入熔镁炉(1)融化成液态，控制金属镁液温度在660℃，镁液表面有氩气保护不被氧化，连接好陶瓷管道(2)。

2、检查收料罐(14)的出料阀门(17)处于关闭状态，检查接地线(15)保持连通，开启收料罐(14)的入料阀门(16)。

3、启动风机(6)和气体冷却器(10)，把氮气管道(13)内输送的纯度在99.99％以上氮气温度控制在10℃以下。

4、启动风机(6)和气体冷却器(10)的同时，启动气体压缩机(8)，把氩气储罐(9)输出的纯度大于99.9％的氩气加压至1MP以上后，经过套住陶瓷管道(2)的氩气管道(12)高速喷入雾化冷却室(3)减压至常压，产生的负压将金属镁液经陶瓷管道(2)从熔镁炉(1)吸出喷在雾化冷却室(3)内雾化成镁液滴，氩气减压吸热降温使镁液滴冷却成球形镁粉，通过调节气体压缩机(8)输出氩气的压力，控制球形镁粉形成后与氩气的混合物温度在300℃以下。

5、产生的球形镁粉与氩气的混合物在雾化冷却室(3)内与10℃以下的氮气混合，继续降低温度，通过调节气体冷却器(10)控制氮气管道(13)内的氮气温度，使球形镁粉的温度降低在40°以下。

6、氮气、氩气和球形镁粉的气粒混合物进入旋流沉降室(4)后，大量的球形镁粉旋流下降，经过打开的入料阀门(16)进入旋流沉降室(4)下部的收料罐(14)内。