鉛粉制造工藝介紹.doc

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1、第二章鉛粉??鉛粉是制造鉛蓄電池極板活性物質的主要原料，鉛粉之制造是蓄電池生產(chǎn)中的一步重要工序。鉛粉的性能優(yōu)劣直接影響到粉膏及極板的質量，進而對電池容量及壽命造成一定的影響。??鉛粉并非粉末狀的純鉛顆粒，而是表面覆蓋著一層氧化鉛（PbO）的金屬鉛的雙相體顆粒狀粉末物。鉛粉的顏色，由顆粒中氧化鉛的含量、顆粒結構和尺寸的大小等因素來決定，隨著氧化度的增加，粉末由黑色逐漸轉變?yōu)辄S綠色或灰黃色。??氧化度過低的鉛粉，不但影響到和膏時的吸酸性和吸水量的變化，而且影響到極板的質量和電池的初始容量；氧化度過高的鉛粉，有可能對鉛蓄電池循環(huán)過程中容量的穩(wěn)定性及電池的循環(huán)

2、壽命造成影響。?2.1鉛粉的制造原理及工藝目前，制造鉛粉主要有兩種方法：一種是球磨法，是由日本人島津源藏1924年研制成功的，所以采用的設備又叫島津式鉛粉機，它實際上是一個滾筒式球磨機。其生產(chǎn)過程如下：將鉛球投入球磨機中，由于摩擦和鉛被空氣中的氧氣氧化成氧化鉛時放熱，使筒內溫度升高，只要合理地控制鉛球量、鼓風量，在一定的空氣濕度下，就能生產(chǎn)出合格的鉛粉（鉛粉實際上是氧化鉛包裹金屬鉛的微粒）。球磨機研磨制造鉛粉的原理是：當球磨機工作時，在轉筒內的鉛球受離心力的作用，隨轉筒一道回轉，帶至一定高度，又在重力的作用下，下落并撞擊筒內鉛球；同時，隨著筒體回轉，使

3、筒內鉛球相互摩擦（也和筒壁摩擦），此時，鉛粉機轉動的機械能轉變?yōu)闊崮?。在摩擦力的作用下，金屬表面的顆粒發(fā)生位移，在具有一定濕度的高溫空氣作用下，鉛的表面特別是發(fā)生位移的晶面邊緣更容易受到空氣中氧的氧化，同時放出熱量，反應式如下：由于鉛的氧化物與純鉛的性質不同，在摩擦、沖擊作用下，從鉛表面脫落，進一步被磨細，得到所需的鉛粉。另一種方法是氣相氧化法，也叫巴頓法，所用的鉛粉機叫巴頓式鉛粉機，是由美國專利首先公開的。它是將溫度高達450度的鉛液和空氣導入氣相氧化室，室內有一高速旋轉的葉輪，將熔融鉛液攪拌成細小的霧滴，使鉛液和空氣充分接觸，進行氧化生成大部分是氧

4、化鉛的鉛粉。再將鉛粉吹入旋風沉降器，以便降溫并沉降較粗的鉛粉，最后在布袋過濾器中分離出細粉。簡述就是：熔鉛為“液態(tài)”——提液——鉛液至加壓——氣體混合器——氧化倉——氧化———鉛粉。2.2鉛粉制造工藝過程大部數(shù)國家采用島津式球磨法生產(chǎn)鉛粉，歐美一些國家采用巴頓式鉛粉機較多。巴頓式鉛粉機生產(chǎn)效率較高。例如美國的鉛粉系統(tǒng)R-900-E，是電熱運轉的，這個系統(tǒng)有自動溫度控制，每小時可生產(chǎn)出365~410kg鉛粉。生產(chǎn)的鉛粉規(guī)格為：視密度1.2~1.8g/cm2，單質金屬含量20%~30%，鉛粉中粒徑大于45μm的微粒平均小于1%。顆粒形狀為球狀，球狀顆粒的表

5、面為PbO、Pb3O4，球芯含未氧化的游離鉛。生產(chǎn)流程圖參見圖2-1。圖2-1巴頓鉛粉制造系統(tǒng)目前，我國采用較多的鉛粉制造設備只是島津式鉛粉機，即用球磨機研磨鉛球制造鉛粉。主要設備包括熔鉛爐、鑄球機或切段機、鉛粉機和運輸儲存系統(tǒng)。生產(chǎn)工藝過程：先將純鉛熔融，用鑄球機或鑄粒機鑄成鉛球或鉛粒在球磨機中研磨，經(jīng)風選，生產(chǎn)出球磨鉛粉。顆粒形狀為鱗片狀，生產(chǎn)過程見圖2-2。圖2-2島津式鉛粉制造系統(tǒng)鉛粉是很細的粉末，尺寸都是用微米表示。鉛粉機工作時不斷向轉筒內鼓入空氣，鼓入空氣有兩個作用：一方面不斷地輸入氧氣，另一方面排出的空氣帶走產(chǎn)品鉛粉和多余的熱量。生產(chǎn)中主

6、要通過鉛粉的氧化度、視密度、吸水率、吸酸值等參數(shù)來衡量和控制鉛粉的質量。球磨機生產(chǎn)的鉛粉質量受筒體內鉛球的載荷、溫度、進風量、風壓、濕度和環(huán)境狀況等多種因素的影響。鉛粉的技術指標是氧化度、視密度、吸酸值。2.2.1鉛粉氧化度標準及檢測方法氧化度是指鉛粉中含氧化鉛的百分數(shù)。由鉛粉形成的原理可知，所得鉛粉顆粒表面是氧化鉛。當氧化鉛在顆粒表面形成后，顆粒內部的鉛要繼續(xù)氧化就很困難了，所以很難制得氧化度為100%的鉛粉。氧化度就是表示鉛粉組成的一個參數(shù)。顆粒越細，鉛粉的氧化度也越高，由于氧化鉛是影響極板孔隙率的一個因素，因此如果在其他條件不變的情況下，氧化度增

7、加將使電池的初容量增加。一般氧化度控制在65%~80%（我司鉛粉氧化度為73%~79%）。檢測方法如下：精密稱取試樣0.20～0.25g(準確至0.0001g)于盛有20ml5%的醋酸溶液燒杯中，輕輕搖動使其溶解，放置至溶液清亮，加水適量，用(1+1)的氨水調至PH5.5～6.0，加PH=5.5緩沖液10ml，二甲酚橙溶液3滴，用EDTA標準溶液滴定由紫紅色變?yōu)榱咙S色為終點。（顏色變化請對照比色卡進行辨別）分析結果的計算：V×TPbO(%)=×100M式中：V——消耗EDTA標準溶液的體積，ml；T——EDTA標準溶液對氧化鉛的滴定度，g/ml；M——

8、試樣量，g。2.2.2鉛粉視密度標準及檢測方法視密度是鉛粉自然堆集起來的表觀密度，所以又稱堆集