国内锌粉制备技术现状及其未来发展趋势 -红星机器

锌粉是工业生产中常用的功能性粉体材料，具有特殊的物理、化学效应，被广泛应用于涂料、化工、冶金、医药、燃料、农药、电子以及电池等行业。掌握片状锌粉制备工艺及关键技术，制备出高质量产品并完全取代进口片状锌粉已成为国内防腐涂料业的迫切需求。本文主要对锌粉的制备方法进行概括和总结，并对锌粉的发展趋势进行展望。

锌粉生产作业实况

颗粒状锌粉制备方法

颗粒状锌粉的制备方法很多，可分为火法和湿法两大类。目前，国内外锌粉制备技术主要是蒸馏法和雾化法，其它一些新型生产方法仅限于文献资料报道，还不适合大规模工业生产，如电解法、机械加工法等。

1、蒸馏法

蒸馏法是在常压下将锌加热到1000℃左右，使锌发生气化，通过导气管将锌蒸气送入充有惰性气体的密闭容器中快速冷却，锌蒸气快速冷凝成核长大，即可获得高纯度锌粉。在生产过程中，通过改变金属锌蒸馏及冷凝的热工条件和冷凝器的类型，可以产出不同粒径的球状粉末，后续通过分级技术获得各种规格粒径的产品。

2、雾化法

雾化法是将金属锌高温熔化后，利用空气、惰性气体、水或油等高压流体喷吹熔融金属流，使之粉碎成微小液滴并急冷形成固态金属粒子或粉末。在生产过程中，可通过控制金属流体的压力、喷雾压力和冷凝时间等工艺参数，获得不同粒径和形状的锌粉，该方法生产效率高，成本低，但粗粉含量高。雾化法主要用于生产普通锌粉，不适合生产超细锌粉。

3、电热还原法

电热还原法生产锌粉(电炉锌粉)是以锌焙烧矿、锌浮渣、粗制氧化锌等为原料，采用三相电弧炉，以焦炭作还原剂，经冶炼配料计算、混合均匀、焙烧预热干燥后，采用电炉还原熔炼，使炉料中的锌还原挥发的同时，脉石造渣熔化。还原的锌蒸气随高温烟气进入冷凝器，锌蒸气急剧冷却变成细锌粉。

该方法具有流程短、设备容积小、占地少、熔池温度容易调节，烟气量小、热效率高的特点；制取的锌粉具有粒度细、比表面大、活性强、反应速度快、置换能力强等优点。该工艺原料来源广泛，工艺设备简单，易于实现机械化和自动化。但由于电炉耗电量高，一般只适宜电价便宜的地区。

4、电解法

电解法生产锌粉是利用低度氧化锌、氧化矿及热镀锌渣等为原料，经过浸出，过滤、净化、电解、洗涤和干燥等工序生产锌粉，该工艺生产锌粉呈树枝状，比表面积大，活性好。其生产原料不再是金属锌，可以使用各种含锌原料，如各类锌渣、热镀渣、锌焙砂、氧化矿和挥发窑尘等。

片状锌粉制备方法

目前，常用的制备片状锌粉的方法一般有两种：1)球磨法；2)物理气相沉积法(PVD)。其中球磨法适合生产粒度在5μm以上，片厚在0.1～0.3μm的片状锌粉；而PVD法适合生产粒径小(＜1μm)，厚度达到纳米级的片状锌粉。

1、球磨法

球磨法通常是将超细球形活性锌粉放入球磨机进行进一步机械加工处理，制备出性能优异的片状锌粉。球磨法按配料方式不同又可将其分为湿式和干式球磨。湿式球磨法是将颗粒状锌粉、研磨媒质(钢球等)、溶剂和助磨剂加入球磨机中混合研磨得到片状锌粉，该方法设备比较简单，研磨效果好，产品合格率较高。干式球磨法一般是在球磨机中加入颗粒状锌粉和球磨助剂，然后在惰性气氛(如氮气)保护下进行研磨获得片状锌粉，该方法工艺流程短，效率高，成本低。

红星球磨机设备

2、PVD 法

PVD法的主要原理是先利用蒸镀法在事先镀上光滑的有机膜或无机膜基片上沉积锌膜，再把锌膜洗脱、收集、破碎处理后得到鳞片状锌粉。

该方法对设备要求高，生产效率较低．此外，利用该法得到的鳞片状锌粉由于粒度很细，在制备过程中要保证其不被氧化也非常困难。要真正用到实际生产上还有较大的一段距离。

未来发展趋势

未来还需要加快锌粉生产的技术革新，特别是为实现节能降耗，改进锌粉生产的工艺装备，如将现代加热技术应用于锌的加热蒸发技术上，包括等离子体加热法、激光加热法、电子束加热法等。同时，为提高锌资源有效利用，可对目前各类锌渣进行直接制备锌粉关键技术开发和产业化研究，从而实现资源有效回收利用，降低锌粉生产成本，为我国的锌粉发展创造更广阔的空间。