铅粉制造工艺介绍

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 电池的循环寿命造成影响。铅粉的制造原理及工艺目前，

2、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

3、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 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

4、 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。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 365410kg铅粉。生产的铅粉规格为：视密度cm2单 质金属含量20%30%铅粉中粒径大于45卩m的微粒平均小于1%颗粒形状为球状，球状 颗粒的表面为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

5、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、

6、吸酸值。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%勺铅粉。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（准确至于盛有20ml5%勺醋酸溶液烧杯中，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，力卩PH缓冲液10m

7、l，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：VXTPbO (%)=x 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试样量，g o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，所以又称堆集密度或表观密度，用g/cm3表示。 视密度是铅粉颗粒组成、粗细和氧化度的综合指标。生产中控制在cm3铅粉视密度检验方法如下：进行视密度检测前必须检测钢杯精度和清洁度：钢杯每次进行测量前必须称量其重量，重量为视密度对照表上钢杯实际重量，方可进行检测，否则要进行处理，

8、直至钢杯重量合 格取约300g铅粉，左手持取样勺向斯科特容量计储粉斗内加入适量铅粉，右手持毛刷刷 散储粉斗内铅粉，使其通过40目网筛，落入漏斗下面的专用100cm钢杯中使其自然堆满后 用专用工具竖直从钢杯一水平端面刮平钢杯口（在刮平时，钢杯不得拿起、震动）称量并 按下例公式计算：总重量（g） 钢杯重量（g）铅粉视密度（g/cm3）=钢杯容积（cm3）铅粉的吸水率是表示一定质量的铅粉吸水量的大小，通常用百分率表示，它表明在和膏 过程中铅粉吸水能力的大小。它与铅粉的氧化度和铅粉颗粒大小有关。铅粉的吸水率一般 为 11%14%吸酸值是每克铅粉能与其反应的硫酸量。用mg/g表示，分母为铅粉质量，分子为硫酸质量。一般控制在100300mg/g铅粉越细，吸酸值越高。巴顿式铅粉与岛津式铅粉机制备的铅粉比较见表2-1。表2-1巴顿式铅粉与岛津式铅粉机制备的铅粉比较序号铅粉性能单位巴顿式铅粉机岛津式铅粉机1颗粒尺寸ym34 （中间值）23仲间值）2稳定性/空气中的活性一般比较稳定活性高,有长期储存易氧化问题3氧化物结晶结构5%30% o-PbO其余为t-Pbo100%t-Pbo4吸酸值mgH2SO4/铅粉1602002405比表面积m2/g6游离铅含量%182825357和膏性能铅膏较软，容易涂膏铅膏稍硬，涂膏要小心控制8固化性能一般的固化速率稍快固化速率9电池性能提高电池寿命，但初容