[发明专利]硬脂酸包覆铝粉的生产装置及生产方法

说明书

本发明公开了一种硬脂酸包覆铝粉的生产装置及生产方法，所述生产装置包括带搅拌装置的混合罐、冷凝器、溶剂储存罐、抽负压装置、尾气排放管和供氮装置，混合罐、冷凝器、溶剂储存罐以及抽负压装置依次连接，混合罐设有夹套，尾气排放管连接抽负压装置，供氮装置连接混合罐的氮气进口。投入反应物料之前，先对生产装置进行空气与氮气的强制气体交换，再加入溶剂、铝粉和硬脂酸，采用夹套内通热油加热反应罐，物料在负压状态下加热蒸发，蒸发的溶剂进行冷凝回收，蒸发干燥的产品即为硬脂酸包覆铝粉产品。利用本发明的生产装置和生产方法得到的产品，硬脂酸对铝粉的包覆相当全面、均匀，无游离硬脂酸，也无包覆不到位铝粉。

技术领域

本发明涉及铝粉表面处理技术领域，特别地，涉及一种硬脂酸包覆铝粉的生产装置，还涉及一种硬脂酸包覆铝粉的生产方法。

背景技术

铝粉是常见的金属颜料之一，其具有表面活性高的性质，无包覆的铝粉在贮存和使用过程中粉体表面容易被氧化而失活，在表层形成一层氧化物，导致活度下降，影响其使用性能。另外，铝粉由于其质量轻，在调配、处理、包装、保管、运输和使用过程中都有可能产生扬尘，且铝粉遇水会发生反应，铝粉自身及反应所产生的氢气都有爆炸的可能性，存在重大的安全隐患。因此，对铝粉表面进行安全化处理非常重要。

目前，国内外对铝粉表面的安全化处理，主要是采用包覆法，包覆法是在铝粉表面包覆一层或多层有机/无机纳米粒子，隔绝铝粉与空气、水的接触，减少氧化层的形成，以此满足常温下的安全性、稳定性以及不扬尘等等。当前在烟花爆竹行业，对铝粉的安全化处理有使用硬脂酸包覆，但由于其采用的是在铝粉的干法球磨过程中添加硬脂酸，边磨边包覆，受硬脂酸用量、球磨钢球数量、旋转方式及传输方式的影响，不可避免地会存在一些包覆不到位甚至是根本没有被包覆的铝粉，这在之后的应用中，仍然存在一定的安全隐患。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供了一种硬脂酸包覆铝粉的生产装置及生产方法，以解决硬脂酸包覆铝粉的表面包覆不完全、运输和使用时容易产生扬尘、存在爆炸安全隐患的技术问题。

根据本发明的一方面，提供一种硬脂酸包覆铝粉的生产装置，包括带搅拌装置的混合罐、冷凝器、溶剂储存罐、抽负压装置、尾气排放管和供氮装置，所述混合罐、冷凝器、溶剂储存罐以及抽负压装置依次连接，所述混合罐设有夹套，所述夹套内通导热油用于加热或冷却混合罐，所述尾气排放管连接所述抽负压装置，所述供氮装置连接所述混合罐的氮气进口。

本发明的混合罐设有夹套，采用夹套内通加热油的加热蒸发方式，有利于保证混合溶液的各部位受热均匀，平衡蒸发，同时干燥，保证产品的包覆层相对均匀。同时，在溶剂蒸发即将干燥的瞬间，尚为液态的硬脂酸可以从铝粉的表面流失，导致包覆不完整，而此时在夹套内引入冷油进行急冷，可保证硬脂酸完全地固化在铝粉表面。

在铝粉倾倒入硬脂酸-溶剂混合溶液时，极易产生化学反应，产生具有爆炸危险的氢气，构成生产安全隐患，本发明设置有供氮装置，在反应开始前，先对生产装置进行空气与氮气强制交换，待尾气排放口的氮气检测含量符合要求后再进料，能够避免铝粉与空气的接触，消除爆炸安全隐患，且能避免铝粉表面被空气中的氧气氧化。

本发明设置抽负压装置，蒸发时为负压蒸发，可以保证溶剂在较低的温度下蒸发，防止硬脂酸结构受到破坏，且对溶剂进行回收，可大幅降低生产成本。

本发明设置尾气排放管，反应开始前对整个生产装置构成的生产系统进行氮气与空气的强制交换，将反应体系的空气排出，隔绝铝粉与氧气的接触，并且蒸发冷凝时，那些未冷凝的杂质气体也能通过尾气排放管被排出系统外。

进一步地，所述夹套内的混合罐壳体层设置有导热层涂层。所述导热层涂层用于均匀导热，以使得罐体内的物料受热更均匀。优选地，所述导热层涂层为陶瓷涂层。

进一步地，所述硬脂酸包覆铝粉的生产装置，还包括导热介质循环装置，所述导热介质循环装置包括储油箱和输油泵，所述储油箱分别与所述夹套的进口和出口相连形成循环回路，所述输油泵设置在导热油输油管道上。