本发明专利技术公开了基于流化床式气流粉碎机制备超细氧化铋粉末的方法，该方法是将粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以过热蒸汽为工质，过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成高速气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，得到所需粒度的氧化铋粉末；该方法操作简单、环保、高效、低成本，制备的氧化铋粉末纯度高、粒径小，粒径布分布窄，且该方法可进行连续化工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于氧化铋制备领域。
技术介绍
氧化铋主要用于化工行业(如化学试剂、铋盐制造等)、玻璃行业(主要用于着色)、电子行业(电子陶瓷等)以及其他行业(如防火纸的制造、核反应堆燃料等)。其中，电子行业是氧化铋应用最广的行业，主要用在压敏电阻、热敏电阻、氧化锌避雷器以及显象管等领域。电子陶瓷粉体材料电子陶瓷领域是氧化铋应用的一个成熟而又充满活力的领域。氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂，纯度一般要求在99.5%以上。主要应用对象有氧化锌压敏电阻、陶瓷电容、铁氧体磁性材料三类。 目前制备氧化铋的方法主要有:1、化学沉淀法，此法采用了强酸强碱(硝酸、氢氧化钠)，操作危险性大，对环境污染大；煅烧过程中有N02有毒气体排出，劳动强度大，生产成本高。2、熔融蒸发法，此法设备复杂，成本高，难以实现工业化生产。
技术实现思路
针对现有技术中氧化铋的制备存在污染环境、成本高，设备复杂等缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种操作简单、环保、高效、低成本制备高纯度，粒径小、且分布窄的氧化铋粉末的方法，该方法对氧化铋粒度大小可控，可进行连续化工业生产。 本专利技术提供了一种，该方法是将粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以300?400°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成速率为300?400m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，得到平均粒径为2?2.5 μπι的氧化铋粉末；其中，汽喷嘴入口压力为0.7?1.2MPa，叶轮分级机转速为500?700r/min，二次风量为3?6m3/min。 本专利技术的还包括以下优选方案: 优选的方案中过热蒸汽温度为350?380°C ;优选的过热蒸汽温度更有利于粗铋的氧化和粉碎。 优选的方案中过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成速率为350?380m/s的气流射入粉碎室。优选为过热蒸汽为工质，在相同的气体流量下，比传统的以空气为工质的产量大5倍以上。 优选的方案中蒸汽喷嘴入口压力为0.9?1.2MPa。优选的蒸汽喷嘴入口压力以及优选的气流速率更有利于粗铋的粉碎。 优选的方案中叶轮分级机转速为550?650r/min ;优选的叶轮分级机转速有利于筛选所需粒径的氧化铋产物。 优选的方案中二次风量为4?5m3/min。 优选的方案中氧化铋粉末粒径< 10 μπι的颗粒含量在99%以上，且粒径< 5 μπι的颗粒含量在92%以上。 最优选的方案是将粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以350?380°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成速率为350?380m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，得到平均粒径为2?2.5 μπι，且粒径< 10 μ m的颗粒含量在99%以上，粒径< 5 μ m的颗粒含量在92 %以上的氧化铋粉末；其中，蒸汽喷嘴入口压力为0.9?1.2MPa，叶轮分级机转速为550?650r/min，二次风量为4?5m3/min。 本专利技术的有益效果:本专利技术以粗铋原料利用现有技术中的流化床式气流粉碎机对粗铋进行同时氧化和粉碎，直接获得超细氧化铋粉末，同时，通过对过热蒸汽流速、过热蒸汽温度、汽喷嘴入口压力、分级机转速和二次风量等条件的严格控制，能够将氧化铋粉末粒度D5(l控制在2?2.5 μπι范围内，且粒径分布范围窄，粒径< 10 μm的颗粒含量在99%以上，且粒径< 5 μπι的颗粒含量在92%以上，氧化铋粉末纯度>99.9%。本专利技术的工艺流程短、设备简单、生产成本低、安全环保，满足工业化生产。 【附图说明】 【图1】是实施例1制备的氧化铋粉末粒径分布图(激光粒径仪测试)。 【具体实施方式】 以下实施例旨在进一步说明本专利技术的内容，而不是限制本专利技术的保护范围。实施例1 将200g粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以350°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压，蒸汽喷嘴入口压力为1.1MPa，热蒸汽形成速率为380m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，叶轮分级机转速为620r/min，二次风量为4m3/min，得到平均粒径为2.166 μm，且粒径< 10 μm的颗粒含量在99.97%，且粒径< 5μπι的颗粒含量在92.05%的氧化铋粉末，产品纯度为99.94%。粒径分布如图1所示。 实施例2 将200g粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以380°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压，蒸汽喷嘴入口压力为0.9MPa，热蒸汽形成速率为350m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，叶轮分级机转速为550r/min，二次风量为5m3/min,得到平均粒径为2.242 μ m，且粒径彡10 μ m的颗粒含量在99.92 %，粒径彡5 μ m的颗粒含量在92.21%的氧化铋粉末，产品纯度为99.97% 实施例3 将200g粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以300°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压，蒸汽喷嘴入口压力为0.7MPa，热蒸汽形成速率为320m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，叶轮分级机转速为500r/min，二次风量为3m3/min，得到平均粒径为2.406 μ m，且粒径彡1ym的颗粒含量在99.61 %，粒径彡5 μ m的颗粒含量在92.00%的氧化铋粉末，产品纯度为99.90%。 从实施例1?3来看通过本专利技术的工艺条件能将铋颗粒直接制成微米级别的氧化铋粉，且平均粒径小，粒径分布均匀，分布范围窄，同时氧化率高，制得的氧化铋粉纯度高。 对比实施例1 将200g粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以250°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压，蒸汽喷嘴入口压力为0.5MPa，热蒸汽形成速率为280m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，叶轮分级机转速为450r/min，二次风量为4m3/min,得到平均粒径为3.102 μ m，且粒径彡1ym的颗粒含量在90.62 %，粒径彡5 μ m的颗粒含量在83.31%的氧化铋粉末，产品纯度为93.97%。 从对比实施例1看出，过热蒸汽温度、喷嘴压力等条件不在本专利技术权利要求范围内，制得的氧化铋粉末氧化程度不够，得到的产品不纯，同时粒径分布过宽，平均粒径相对较大，达不到生产要求。本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于流化床式气流粉碎机制备超细氧化铋粉末的方法，其特征在于，将粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以300～400℃的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成速率为300～400m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，得到平均粒径为2～2.5μm的氧化铋粉末；其中，汽喷嘴入口压力为0.7～1.2MPa，叶轮分级机转速为500～700r/min，二次风量为3～6m3/min。
【技术特征摘要】
1.基于流化床式气流粉碎机制备超细氧化铋粉末的方法，其特征在于，将粗铋颗粒加入到流化床式气流粉碎机的粉碎室中，以300?400°C的过热蒸汽为工质，所述过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成速率为300?400m/s的气流射入粉碎室，使粉碎室中的粗铋同时进行氧化和粉碎，所得氧化和粉碎后的物料随气流进入叶轮分级区内进行分级，得到平均粒径为2?2.5 μπι的氧化铋粉末；其中，汽喷嘴入口压力为0.7?1.2MPa，叶轮分级机转速为500 ?700r/min，二次风量为 3 ?6m3/min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的过热蒸汽温度为350?380°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的过热蒸汽经蒸汽喷嘴加压后形成速率为350?380m/s的气流射入粉碎室。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的蒸汽喷嘴入口压力为0.9?1.2MPa05.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，叶轮分级...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵科湘，
申请(专利权)人：株洲科能新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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