[发明专利]一种以氯化物为主体的金属熔融保护剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属熔融保护剂，尤其是涉及一种以氯化物为主体的金属熔融保护剂及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池的发明和使用至今已有150多年的历史，由于其生产工艺成熟、成本低、安全性高、在配销网络和回收利用等方面的优势明显，仍是目前广泛采用的电能源。主要应用在电动自行车、混合动力机车、航空、照明通信、储能等领域中。我国2013年和2014年铅产量分别达到447.5万吨和422.1万吨，其中80％以上的铅耗用于铅酸蓄电池的制造。我国目前已经成为世界第一的铅生产、铅酸蓄电池生产、铅和铅酸蓄电池出口大国以及铅消耗大国。

在铅酸蓄电池的生产过程中，凡是涉及到熔融铅或铅合金的生产都会产生铅渣(氧化渣)。例如：铅粒制造过程中需要熔融纯金属铅，配制铅钙母合金、配制板栅合金、铸造板栅合金等过程中，需要熔融铅合金，从而产生铅渣。而铅渣的存在会严重影响产品中的铅或铅合金的质量，且打捞浮渣过程中会带走大量的液态金属，造成生产上很大浪费，增加了生产成本。

铅渣的主要成份为氧化铅和铅，以及其它金属杂质，其中铅的含量约为94.5％。以某铅酸蓄电池生产公司为例，2013年产生铅渣约1900吨，铅渣售出价格约为纯铅价格的65％，按当时1#电解铅市场价14700元/吨折算，该公司每年因产生的铅渣损失超过800万元，这其中还不包含由于产生铅渣所浪费的工业用电，也不包含现场工人因处理铅渣带来的劳动力成本。

目前，针对铅酸蓄电池的生产过程中的铅渣问题，生产企业多采用添加减渣剂(或称除渣剂)的办法，予以消除铅渣对铅合金的不良影响。现有的减渣剂虽然能在一定程度上起到渣体与金属分离的效果，但其主要作用是为了便于捞取铅渣，使铅渣不影响后续的生产。因此，减渣剂并不能消除铅渣的产生。由于铅或铅合金熔炼过程中因高温导致金属以气态或粉尘(铅烟)形式进入空气中，会产生大量有毒烟尘，而减渣剂对这种现象毫无抑制作用。

如何有效清除或减少铅渣产生，避免铅以气态或粉尘(铅烟)形式进入到空气中，具有十分重大的经济和环境效益。

中国专利CN102181680B(王青，陈怀平，陈小山，周刚《配制铅钙合金用的减渣剂及生产方法》)公开了一种主要成分是二氧化硅和炭黑的减渣剂。这种减渣剂用于铅钙合金的配制过程中，目的只是要解决浮渣中夹带大量液态铅的问题。

中国专利CN100537077C(张伟，窦传龙，匡立春，刘朗明，王全，覃虹《一种铅及铅基合金熔铸用造渣剂》)公开了一种氟化钙、炭粉、氯化钠等为主要组分的造渣剂，目的是实现铅基合金在熔炼浇铸及铅基产品使用过程中充分除渣净化，改善熔炼和使用质量，保证打捞渣后渣体呈现粉状，夹带金属极少，且夹带金属可以有效流出。可见其主要作用与减渣剂的效果类似。

中国专利CN102199712B(欧阳鼎，李婉玉，成忠锦《铅减渣剂及其制备》)公开了一种减渣剂。其主要组分包括活性炭、硫酸钠、次磷酸钠、六氟铝酸钠、氧化钙、及沉淀二氧化硅等，其目的是使铅合金在配制和蓄电池板栅铸造过程中产生的浮渣从氧化物状态直接还原为金属状态，减少铅合金的渣量。

中国专利CN1062177A(程书灿《熔融金属保护剂》)公开了一种熔融金属保护剂，目的是防止金属熔炼过程中的挥发和氧化。其公开的保护剂成分已涵盖常见几种碱金属和碱土金属氯化物，同时包含常见的氧化物、矿物原料及几种有机物。该混合组分的保护剂在高温熔融金属表面覆盖时并不能完全形成统一的液体状态，虽然对减少铅渣量有一定作用，但无法避免烟尘产生。

中国专利CN1036076C(张宗江《一种熔铝覆盖剂及制造方法》)公开了一种熔铝覆盖剂及其制造方法。其主要组分包括氯化钾、氯化钠、氯化锂、氟化钾、硫酸氢钠，其作用在熔铝过程中有效防止铝金属氧化。

中国专利CN1428452A(熊超《锌覆盖剂》)公开一种用于锌及锌合金熔体处理的表面覆盖剂，其主要组分有MgCl₂·KCl，K₂AlF₆,可在一定温度范围内，在锌水表面形成致密膜而隔绝锌水与大气、炉气的接触，从而防止其在工艺过程中氧化、吸气。

发明内容

本发明的目的是提供用于抑制铅及铅合金熔融过程中氧化渣和铅烟产生生成，可有效清除或减少铅渣产生，避免铅以气态或粉尘(铅烟)形式进入到空气中，适用于铅及铅合金熔融工艺，以及适用于熔点在200～800℃范围的除铅以外的其它金属或其合金熔融工艺的一种以氯化物为主体的金属熔融保护剂及其制备方法。