铋是一种有色金属粉末,分子式为Bi,分子量为208.98。它广泛用于制造铋制品、铋合金和铋化合物。
传统的铋粉生产方法包括水雾法、气雾化法和球磨法。然而,这些方法存在一些问题,如易氧化、杂质多、颗粒不均匀等。本发明提供了一种湿法化学工艺生产超细铋粉的方法,具有高产能、低氧化率、少杂质和均匀颗粒分布的优点。
本发明的目标是提供一种生产超细铋粉的方法。该方法采用湿法化学工艺,通过以下步骤实现:
1) 配制氯化铋溶液:将密度为1.35-1.4g/cm3的氯化铋原液与含盐酸4%-6%的酸化纯水溶液按体积比1:1-2混合。
2) 合成:向配制好的氯化铋溶液中加入清洗干净的锌锭,开始置换反应。观察反应终点,当溶液中有气泡冒出时,取出未溶解的锌锭,沉淀2-4小时。
3) 分离铋粉:将步骤2)中的沉淀物上层清液抽出以回收锌。将剩余的沉淀铋粉用含盐酸4%-6%的酸化纯水溶液洗涤5-8次,然后用纯水漂洗至中性。使用离心机快速甩干铋粉后,立即用无水乙醇浸泡并再次甩干。
4) 干燥:将步骤3)处理过的铋粉放入温度为60±1℃的真空干燥器中烘干,制得粒度为-300目的铋粉成品。
通过以上工艺方法生产的铋粉具有高纯度(99%以上)、超细小颗粒(-300目)的特点。化学成分测试结果显示,本发明所制得的铋粉的化学成分为:Bi > 99,Fe < 0.1,O < 0.5,BiO < 0.1,Cr < 0.01,Cu < 0.01,Si < 0.02,其他杂质 < 0.18。此外,由于采用了锌锭置换工艺,化学反应仅涉及锌的溶解和铋的析出,避免了大量生成化学气体的问题,减轻了对环境和人体的危害。与现有技术相比,本发明的工艺过程中只有离心机甩干时与空气短暂接触,其他过程都与反应液体、无水乙醇或真空隔离,因此氧化率较低。
以下是使用本发明方法制取超细铋粉的实例:
1) 配制氯化铋溶液:取密度为1.4g/cm3的氯化铋原液,加入含盐酸6%的酸化纯水溶液,酸化纯水溶液与氯化铋原液的体积比为1:2。
2) 合成:向配制好的氯化铋溶液中加入清洗干净的锌锭,开始置换反应。观察反应终点,当溶液中有气泡冒出时,取出未溶解的锌锭,沉淀4小时。
3) 分离铋粉:将步骤2)中的沉淀物上层清液抽出以回收锌。将剩余的沉淀铋粉用含盐酸6%的酸化纯水溶液洗涤8次,然后用纯水漂洗至中性。使用离心机迅速甩干铋粉后,立即用无水乙醇浸泡并再次甩干。
4) 干燥:将步骤3)处理过的铋粉放入温度为60±1℃的真空干燥器中烘干,制得粒度为-300目的铋粉成品。