铅粉制造工艺介绍.doc

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1、第二章铅粉  铅粉是制造铅蓄电池极板活性物质的主要原料，铅粉之制造是蓄电池生产中的一步重要工序。铅粉的性能优劣直接影响到粉膏及极板的质量，进而对电池容量及寿命造成一定的影响。  铅粉并非粉末状的纯铅颗粒，而是表面覆盖着一层氧化铅（PbO）的金属铅的双相体颗粒状粉末物。铅粉的颜色，由颗粒中氧化铅的含量、颗粒结构和尺寸的大小等因素来决定，随着氧化度的增加，粉末由黑色逐渐转变为黄绿色或灰黄色。  氧化度过低的铅粉，不但影响到和膏时的吸酸性和吸水量的变化，而且影响到极板的质量和电池的初始容量；氧化度过高的铅粉，有可能对铅蓄电池循环过程中容量的稳定性及电池的循环

2、寿命造成影响。 2.1铅粉的制造原理及工艺目前，制造铅粉主要有两种方法：一种是球磨法，是由日本人岛津源藏1924年研制成功的，所以采用的设备又叫岛津式铅粉机，它实际上是一个滚筒式球磨机。其生产过程如下：将铅球投入球磨机中，由于摩擦和铅被空气中的氧气氧化成氧化铅时放热，使筒内温度升高，只要合理地控制铅球量、鼓风量，在一定的空气湿度下，就能生产出合格的铅粉（铅粉实际上是氧化铅包裹金属铅的微粒）。球磨机研磨制造铅粉的原理是：当球磨机工作时，在转筒内的铅球受离心力的作用，随转筒一道回转，带至一定高度，又在重力的作用下，下落并撞击筒内铅球；同时，随着筒体回转，使

3、筒内铅球相互摩擦（也和筒壁摩擦），此时，铅粉机转动的机械能转变为热能。在摩擦力的作用下，金属表面的颗粒发生位移，在具有一定湿度的高温空气作用下，铅的表面特别是发生位移的晶面边缘更容易受到空气中氧的氧化，同时放出热量，反应式如下：由于铅的氧化物与纯铅的性质不同，在摩擦、冲击作用下，从铅表面脱落，进一步被磨细，得到所需的铅粉。另一种方法是气相氧化法，也叫巴顿法，所用的铅粉机叫巴顿式铅粉机，是由美国专利首先公开的。它是将温度高达450度的铅液和空气导入气相氧化室，室内有一高速旋转的叶轮，将熔融铅液搅拌成细小的雾滴，使铅液和空气充分接触，进行氧化生成大部分是氧

4、化铅的铅粉。再将铅粉吹入旋风沉降器，以便降温并沉降较粗的铅粉，最后在布袋过滤器中分离出细粉。简述就是：熔铅为“液态”——提液——铅液至加压——气体混合器——氧化仓——氧化———铅粉。2.2铅粉制造工艺过程大部数国家采用岛津式球磨法生产铅粉，欧美一些国家采用巴顿式铅粉机较多。巴顿式铅粉机生产效率较高。例如美国的铅粉系统R-900-E，是电热运转的，这个系统有自动温度控制，每小时可生产出365~410kg铅粉。生产的铅粉规格为：视密度1.2~1.8g/cm2，单质金属含量20%~30%，铅粉中粒径大于45μm的微粒平均小于1%。颗粒形状为球状，球状颗粒的表

5、面为PbO、Pb3O4，球芯含未氧化的游离铅。生产流程图参见图2-1。图2-1巴顿铅粉制造系统目前，我国采用较多的铅粉制造设备只是岛津式铅粉机，即用球磨机研磨铅球制造铅粉。主要设备包括熔铅炉、铸球机或切段机、铅粉机和运输储存系统。生产工艺过程：先将纯铅熔融，用铸球机或铸粒机铸成铅球或铅粒在球磨机中研磨，经风选，生产出球磨铅粉。颗粒形状为鳞片状，生产过程见图2-2。图2-2岛津式铅粉制造系统铅粉是很细的粉末，尺寸都是用微米表示。铅粉机工作时不断向转筒内鼓入空气，鼓入空气有两个作用：一方面不断地输入氧气，另一方面排出的空气带走产品铅粉和多余的热量。生产中主

6、要通过铅粉的氧化度、视密度、吸水率、吸酸值等参数来衡量和控制铅粉的质量。球磨机生产的铅粉质量受筒体内铅球的载荷、温度、进风量、风压、湿度和环境状况等多种因素的影响。铅粉的技术指标是氧化度、视密度、吸酸值。2.2.1铅粉氧化度标准及检测方法氧化度是指铅粉中含氧化铅的百分数。由铅粉形成的原理可知，所得铅粉颗粒表面是氧化铅。当氧化铅在颗粒表面形成后，颗粒内部的铅要继续氧化就很困难了，所以很难制得氧化度为100%的铅粉。氧化度就是表示铅粉组成的一个参数。颗粒越细，铅粉的氧化度也越高，由于氧化铅是影响极板孔隙率的一个因素，因此如果在其他条件不变的情况下，氧化度增

7、加将使电池的初容量增加。一般氧化度控制在65%~80%（我司铅粉氧化度为73%~79%）。检测方法如下：精密称取试样0.20～0.25g(准确至0.0001g)于盛有20ml5%的醋酸溶液烧杯中，轻轻摇动使其溶解，放置至溶液清亮，加水适量，用(1+1)的氨水调至PH5.5～6.0，加PH=5.5缓冲液10ml，二甲酚橙溶液3滴，用EDTA标准溶液滴定由紫红色变为亮黄色为终点。（颜色变化请对照比色卡进行辨别）分析结果的计算：V×TPbO(%)=×100M式中：V——消耗EDTA标准溶液的体积，ml；T——EDTA标准溶液对氧化铅的滴定度，g/ml；M——

8、试样量，g。2.2.2铅粉视密度标准及检测方法视密度是铅粉自然堆集起来的表观密度，所以又称堆集