[发明专利]一种高性能锰添加剂及其生产方法

说明书

本发明提供了一种高性能锰添加剂及其生产方法，该方法直接将电解金属锰片熔融成液态，经过二氧化碳气雾化，继而冷凝成高温粉体后同铝粉粘连，再经压制成型得到产品。与现有技术相比，生产流程短而集中，锰元素实收率高，过细金属锰粉在制锰粉中回用生产，不存在过细粉体多而不能利用的情况，环境污染大幅减小，综合生产成本低。

技术领域

本发明涉及铝合金生产用添加剂领域，具体涉及到锰添加剂（或锰铝合金添加剂或锰剂）的生产技术。

背景技术

锰是一种主要的铝合金添加元素，现常用的锰添加剂制做及使用过程是：首先把电解金属锰片制成粉（占质量分数60~85%），然后加上助熔剂（占质量分数15~25%）、粘结剂（占质量分数1~2%）搅拌混匀后压制成型，最后定量向熔炉内760℃铝液中投加即可，由于添加剂的密度大于铝液的密度，在沉降过程中吸热解体、扩散开的金属锰粉熔化在铝液中，完成合金化。

衡量锰添加剂性能的主要指标有：熔化温度、熔化速度、锰元素收率，而金属锰粉的质量是决定锰添加剂性能的关键因素，随着环保型的无助熔剂的锰添加剂大力推广应用，金属锰粉的质量就显得更加重要，要求金属锰粉的粒度分布更窄，锰氧化物等杂质含量更低。

所以制锰粉就是制锰添加剂的关键点，现有的制金属锰粉的方法主要有：高压辊磨或球磨，存在以下缺点：

（1）粒度分布广，过细颗粒多，金属锰粉粒度范围一般在-300um~+30um之间，当锰添加剂用的金属锰粉粒度过大，投加入铝液时，来不及熔化就沉降在熔炼炉底；过细时，投加时的沸腾效应由气体夹带细粉上浮到浮渣上或随收尘引风机抽出，不能熔于铝液被损耗掉，都会降低锰元素的收率。实践证明粒度在-250um~+150um之间最佳，熔化即均匀又快，熔化温度低，但不管是高压辊磨还是球磨，由于电解金属锰片纯度高，物理性质又硬又脆，会大量生成小于粒径45um超细粉体（占总粉体质量的20%以上），没办法利用，使得生产成本高。

（2）金属锰粉中的氧化锰产物多，造成锰添加剂的收率降低。主要是因为锰化学性质活泼，电解锰片虽然经过钝化处理，但存放一段时间后都会氧化变黑灰色，经破碎成锰粉过程后，氧含量可达0.5%。若加上后期的工序：加助熔剂、粘结剂，搅拌混合，再经锻压，包装，贮存各环节后，又新生成氧化锰，相应的氧含量可增加至1.0—1.5%，锰的氧化物在铝合金熔炼时变成浮渣，降低锰元素的收率，市场上的锰添加剂的锰元素收率有的号称99%以上，实际锰元素收率大多只有97%。又如申请专利2016102640425还用到加水混合工序，这无疑加快了金属锰的氧化。

（3）不能进一步净化除杂。铝合金用于食品、药品包装等方面，对铝合金里的有害元素控制严格，要求锰添加剂为低硒（锰粉含硒0.02%）甚至是无硒产品，普通电解金属锰片含硒高达0.06%，不能使用，而低硒电解锰片是普通电解锰片价格的1.5倍，用于生产锰添加剂成本高，产品缺乏竞争力。

（4）环境污染大。高压辊磨或球磨噪声大，加上筛分设备，扬起的粉尘也大，虽有收尘装置，但系统不易密闭，泄漏的粉尘量仍很多，对现场所的操作人员危害较大，对周边环境污染也大。

现有的无助熔剂的锰添加剂虽然使用时环保，但存在金属铝粉用量大（金属铝占锰添加剂质量分数的15~20%），生产成本高，产品在市场上缺乏竞争力，而金属铝粉用量少，不易锻压成型。

发明内容

本发明的目的针对上述技术存在的不足，提供了一种高性能锰添加剂及其生产方法，具有生产成本低，生产流程短而集中，产品性能好的特点，该方法直接将电解金属锰片熔融成液态，经过二氧化碳气雾化，继而冷凝成高温粉体后同铝粉粘连，再经压制成型得到产品。