JPS609082B2 - 球状化亜鉛粒製造方法 - Google Patents
球状化亜鉛粒製造方法Info
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- JPS609082B2 JPS609082B2 JP57100788A JP10078882A JPS609082B2 JP S609082 B2 JPS609082 B2 JP S609082B2 JP 57100788 A JP57100788 A JP 57100788A JP 10078882 A JP10078882 A JP 10078882A JP S609082 B2 JPS609082 B2 JP S609082B2
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- metal
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Glanulating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属粒の製造方法に関するものであり、特に
は微細な球状金属粒を簡易効率的に製造する方法に関す
る。
は微細な球状金属粒を簡易効率的に製造する方法に関す
る。
球状の金属粒を製造する方法としては、冷却媒体への滴
下法或いは気体噂霧により得られた金属粒をスパイラル
管を通して気流搬送することにより形状修正を行なう物
理的球状化法が提唱されている。
下法或いは気体噂霧により得られた金属粒をスパイラル
管を通して気流搬送することにより形状修正を行なう物
理的球状化法が提唱されている。
しかしながら、冷却媒体への滴下法で金属粒を製造する
場合には、粒寸の小さいものが得られず、例えば１００
メッシュ以上の粒が９０％近くまでも占め、１００メッ
シュ以下の微細な金属粒の製造方法としては適当でない
。
場合には、粒寸の小さいものが得られず、例えば１００
メッシュ以上の粒が９０％近くまでも占め、１００メッ
シュ以下の微細な金属粒の製造方法としては適当でない
。
また、上託した金属漆体と気体贋露したスパイラル管を
通過させる方法は、尖鋭突起を無くする点である程度の
効果があるとは云え、球状と言えるにはまだ尚不足して
おり、加えて装置の構造が複雑となるばかりか、操業管
理が煩雑である。
通過させる方法は、尖鋭突起を無くする点である程度の
効果があるとは云え、球状と言えるにはまだ尚不足して
おり、加えて装置の構造が複雑となるばかりか、操業管
理が煩雑である。
従って、従来からの提唱方法は、微細な球状金属粒を得
ることには満足すべきものと言い難い。ところで、近時
、亜鉛、カドミウム、鉛、銅等の金属粒において微細な
球状形態のものを製造することが、粉末成形体の品質向
上等の目的から、強く要望されている。例えばアルカリ
電池においては、最近ますます小型化及び薄型化に進む
傾向があり、電池寿命を長くする対策として電極成形型
体に用いられる亜鉛が微粒子であり且つ球状であること
が要望されている。このような微粒球状の金属粒製造は
上記のような方法では得ることが難しく、新たな方法の
確立が必要である。本発明は、上記従来技術の欠点を解
消すると共に、斯界での要望に答えるべく微粒の球状金
属粒を容易に製造する方法を確立したものである。
ることには満足すべきものと言い難い。ところで、近時
、亜鉛、カドミウム、鉛、銅等の金属粒において微細な
球状形態のものを製造することが、粉末成形体の品質向
上等の目的から、強く要望されている。例えばアルカリ
電池においては、最近ますます小型化及び薄型化に進む
傾向があり、電池寿命を長くする対策として電極成形型
体に用いられる亜鉛が微粒子であり且つ球状であること
が要望されている。このような微粒球状の金属粒製造は
上記のような方法では得ることが難しく、新たな方法の
確立が必要である。本発明は、上記従来技術の欠点を解
消すると共に、斯界での要望に答えるべく微粒の球状金
属粒を容易に製造する方法を確立したものである。
本発明者は、金属溶体を階霧気体により紬滴に分散させ
る気体燈霧法について、詳細な検討を加えた結果、階霧
気体により溶体金属を噴霧化して溶滴として分散せしめ
るに際しての噂霧気体の温度が球状化に重要な影響を持
っていることが判明した。従釆、靖霧気体の温度は常温
とされ、その温度を高めることは溶滴の凝固を遅らせむ
しろ有害であると一般に信ぜられてきた。贋霧化されて
生成した溶適は金属粒回収ホッパ内を落下しつつその間
に凝固してホッパ底にて捕集されるのであるが、最初の
鰭霧化時の溶滴の性状がその球状化の成否に決定的影響
を及ぼす。金属溶体が常温の噴霧気体に曝され、頃霧化
作用を受けると、一つの推論ではあるが、頃霧溶滴が急
冷され局所的な凝固とそれに伴なう粘性変化によりその
後の球状化に悪影響を及ぼすように思われる。従って、
頃霧気体の温度を昇温する方がむしろ好ましい。但し、
咳霧気体をあまりに高温にすることは、溶滴の凝固を遅
らせるのでかえって逆効果となる。加えて、金属溶滴の
生成から凝固までの全期間中、金属と酸素との結びつく
機会を所定限以下に抑えることによって球状化が好適に
進行することも見出された。このためには、噂霧気体中
の酸素濃度はもちろんのこと、金属粒回収ホッパ内雰囲
気の酸素濃度をも所定限度以下に維持する必要がある。
酸素濃度の上限は対象とむる金属に依存はするが、一般
的に８％とされている。このような酸素濃度管理を上記
昇温された贋霧気体の使用と併用することにより一層球
状化された金属粒を製造することが可能となる。斯くし
て、本発明は、金属済体を頃霧気体により紬滴に分散せ
しめ、そして金属粒回収ホッパ内を落下せしめて瓶集す
ることから成る金属粒製造方法において、昇温された噴
霧気体を使用することを特徴とするものである。
る気体燈霧法について、詳細な検討を加えた結果、階霧
気体により溶体金属を噴霧化して溶滴として分散せしめ
るに際しての噂霧気体の温度が球状化に重要な影響を持
っていることが判明した。従釆、靖霧気体の温度は常温
とされ、その温度を高めることは溶滴の凝固を遅らせむ
しろ有害であると一般に信ぜられてきた。贋霧化されて
生成した溶適は金属粒回収ホッパ内を落下しつつその間
に凝固してホッパ底にて捕集されるのであるが、最初の
鰭霧化時の溶滴の性状がその球状化の成否に決定的影響
を及ぼす。金属溶体が常温の噴霧気体に曝され、頃霧化
作用を受けると、一つの推論ではあるが、頃霧溶滴が急
冷され局所的な凝固とそれに伴なう粘性変化によりその
後の球状化に悪影響を及ぼすように思われる。従って、
頃霧気体の温度を昇温する方がむしろ好ましい。但し、
咳霧気体をあまりに高温にすることは、溶滴の凝固を遅
らせるのでかえって逆効果となる。加えて、金属溶滴の
生成から凝固までの全期間中、金属と酸素との結びつく
機会を所定限以下に抑えることによって球状化が好適に
進行することも見出された。このためには、噂霧気体中
の酸素濃度はもちろんのこと、金属粒回収ホッパ内雰囲
気の酸素濃度をも所定限度以下に維持する必要がある。
酸素濃度の上限は対象とむる金属に依存はするが、一般
的に８％とされている。このような酸素濃度管理を上記
昇温された贋霧気体の使用と併用することにより一層球
状化された金属粒を製造することが可能となる。斯くし
て、本発明は、金属済体を頃霧気体により紬滴に分散せ
しめ、そして金属粒回収ホッパ内を落下せしめて瓶集す
ることから成る金属粒製造方法において、昇温された噴
霧気体を使用することを特徴とするものである。
更に、本発明は、昇温された頃霧気体を使用すると共に
、贋霧気体中の酸素濃度及び金属粒回収ホッパ内雰囲気
の酸素濃度を８％以下とすることを特徴とする。以下、
本発明について詳細に述べる。
、贋霧気体中の酸素濃度及び金属粒回収ホッパ内雰囲気
の酸素濃度を８％以下とすることを特徴とする。以下、
本発明について詳細に述べる。
本発明において対象とする金属は噴霧法により金属粒を
製造しうる金属一般のすべて含むものであるが、特に酸
素との親和力の高い、例えば亜鉛、カドミウム、鉛或い
はこれらの合金等の金属が対象とされる。
製造しうる金属一般のすべて含むものであるが、特に酸
素との親和力の高い、例えば亜鉛、カドミウム、鉛或い
はこれらの合金等の金属が対象とされる。
金属溶体は、金属粒回収ホッパ上に設置された溜め容器
において所定の温度に維持されつつその底に設けられた
ノズルを通して放出され、放出直後頃霧気体によって細
滴に分散される。
において所定の温度に維持されつつその底に設けられた
ノズルを通して放出され、放出直後頃霧気体によって細
滴に分散される。
分散した紬滴はホッパ内を落下しつつ凝固し、そしてホ
ッパ底において金属粒として補集される。金属溶体の温
度は、融点にできるだけ近いほどよいが、項霧化が可能
な範囲の温度にあるときを要する。
ッパ底において金属粒として補集される。金属溶体の温
度は、融点にできるだけ近いほどよいが、項霧化が可能
な範囲の温度にあるときを要する。
例えば、電池用の亜鉛粒製造の場合には、最純亜鉛（９
９．９９％Ｚｎ）ぎ用いられ、溶体温度は４５０〜６０
０ｑｏとされる。溶体の温度は噴霧化紬滴の凝固時間と
相関するから、紬滴がホッパ壁に衝突する際充分に凝固
していないと衝撃によって扇平化或いは歪曲化しやすい
ので、ホッパ壁への衝突までに充分の凝固が得られるよ
う、設備の他の因子を考慮して溶体温度を選定すること
が望まれる。ホッパの容積が大きく、ホッパ壁に分散紬
滴が衝突するまでの時間が比較的長くとれる場合には、
溶体温度を高くすることができる。しかし、大形のホッ
パの使用は設備がかさむ点で好ましくないので、港体温
度を低目にすることが好ましい。ホッパの側壁は曲面を
呈することが好ましい。
９．９９％Ｚｎ）ぎ用いられ、溶体温度は４５０〜６０
０ｑｏとされる。溶体の温度は噴霧化紬滴の凝固時間と
相関するから、紬滴がホッパ壁に衝突する際充分に凝固
していないと衝撃によって扇平化或いは歪曲化しやすい
ので、ホッパ壁への衝突までに充分の凝固が得られるよ
う、設備の他の因子を考慮して溶体温度を選定すること
が望まれる。ホッパの容積が大きく、ホッパ壁に分散紬
滴が衝突するまでの時間が比較的長くとれる場合には、
溶体温度を高くすることができる。しかし、大形のホッ
パの使用は設備がかさむ点で好ましくないので、港体温
度を低目にすることが好ましい。ホッパの側壁は曲面を
呈することが好ましい。
これは、前述したように頃霧化金属が側壁に当るまでに
充分冷却されていないと変形しやすいので、曲面とする
ことによって衝撃を少しでも緩らげるためである。噴霧
気体圧力は、細粒を得るには高い程良いが、あまり高く
しすぎると側壁等に分散溶滴が当って変形したり或いは
圧力衝撃によって溶滴が鳥平になるのでかえって好まし
くない。
充分冷却されていないと変形しやすいので、曲面とする
ことによって衝撃を少しでも緩らげるためである。噴霧
気体圧力は、細粒を得るには高い程良いが、あまり高く
しすぎると側壁等に分散溶滴が当って変形したり或いは
圧力衝撃によって溶滴が鳥平になるのでかえって好まし
くない。
なるだけ一様なそして微細な頃霧化効果が得られるよう
溜め容器底の放出ノズル寸法等をも勘案して適正な圧力
を選定する必要がある。例えば、亜鉛の場合では、一般
に１〜５ｋ９／地の範囲とされ、２ｋ９／めが好ましい
。本発明に従えば、噴霧気体は常温ではなく昇温下で使
用される。
溜め容器底の放出ノズル寸法等をも勘案して適正な圧力
を選定する必要がある。例えば、亜鉛の場合では、一般
に１〜５ｋ９／地の範囲とされ、２ｋ９／めが好ましい
。本発明に従えば、噴霧気体は常温ではなく昇温下で使
用される。
先にも述べたように、溜め容器の底ノズルから流下する
溶体は加圧された贋霧気体の頃霧化作用に先ず曝される
。この際、常温の贋霧気体を使用すると生成溶滴が急に
冷えすぎ、恐らくは部分的凝固が生ずる等の理由で自然
な球状化作用の針行が妨げられる。従って、金属溶体を
最初にあまりに急激な冷却作用下に置かないように、頃
霧気体を昇温する必要がある。加熱温度は溶体金属温度
に応じて変わることが、常温以上溶体金属温度近くまで
可能である。しかし、贋霧気体温度をあまりに上げすぎ
ると、溶滴の凝固を遅らせ、不十分な凝固のままホッパ
壁に金属粒が衝突して、変形される恐れが出てくる。溶
体温度、ホッパ設計寸法、噂霧気体圧力等を総合的に勘
案して適度な頃霧気体加熱温度を選定することが好まし
い。例えば亜鉛の場合１００〜３５０ｑｏ位が適当であ
る。更には、贋霧気体の酸素濃度は８％以下に抑制する
ことが好ましい。
溶体は加圧された贋霧気体の頃霧化作用に先ず曝される
。この際、常温の贋霧気体を使用すると生成溶滴が急に
冷えすぎ、恐らくは部分的凝固が生ずる等の理由で自然
な球状化作用の針行が妨げられる。従って、金属溶体を
最初にあまりに急激な冷却作用下に置かないように、頃
霧気体を昇温する必要がある。加熱温度は溶体金属温度
に応じて変わることが、常温以上溶体金属温度近くまで
可能である。しかし、贋霧気体温度をあまりに上げすぎ
ると、溶滴の凝固を遅らせ、不十分な凝固のままホッパ
壁に金属粒が衝突して、変形される恐れが出てくる。溶
体温度、ホッパ設計寸法、噂霧気体圧力等を総合的に勘
案して適度な頃霧気体加熱温度を選定することが好まし
い。例えば亜鉛の場合１００〜３５０ｑｏ位が適当であ
る。更には、贋霧気体の酸素濃度は８％以下に抑制する
ことが好ましい。
これは、噴霧化に際して金属溶体と酸素との接触する機
会をできる限り少なくして酸化物の生成を最小限にする
ためである。噂霧気体としては、窒素ガス、Ｃ０２ガス
、アルゴンその他の不活性ガスが用いられる。加えて、
贋霧化後溶瓶が未凝固状態で滞留する金属粒回収ホッパ
内の雰囲気の酸素濃度とも８％以下に併せて管理するこ
とが好ましい。
会をできる限り少なくして酸化物の生成を最小限にする
ためである。噂霧気体としては、窒素ガス、Ｃ０２ガス
、アルゴンその他の不活性ガスが用いられる。加えて、
贋霧化後溶瓶が未凝固状態で滞留する金属粒回収ホッパ
内の雰囲気の酸素濃度とも８％以下に併せて管理するこ
とが好ましい。
そのためには、ホッパ内部が周囲雰囲気と密閉性のよい
ように設備を設計する必要がある。金属溶体溜めとホツ
パとの連結部や金属粒回収口に適宜のシール手段を設け
ねばならない。上記８％の上限値は、各種金属に対して
カサ比重を測定すること及び顕微鏡観察により球状化の
程度の把握することにより為された。
ように設備を設計する必要がある。金属溶体溜めとホツ
パとの連結部や金属粒回収口に適宜のシール手段を設け
ねばならない。上記８％の上限値は、各種金属に対して
カサ比重を測定すること及び顕微鏡観察により球状化の
程度の把握することにより為された。
例えば酸素との親和力の強い亜鉛の場合、次のような結
果が得られた。カサ密度は、金属粒が整粒のものであり
且つ球状化する程大きくなり、金属粒の性状に関してき
わめて明確なめやすを与えるものであり、本発明と関連
しては３．２０を超えるのが優秀と判定された。
果が得られた。カサ密度は、金属粒が整粒のものであり
且つ球状化する程大きくなり、金属粒の性状に関してき
わめて明確なめやすを与えるものであり、本発明と関連
しては３．２０を超えるのが優秀と判定された。
次に、亜鉛漆湯を使用しての実施例並びに比較例を述べ
る。例１ ５５０％に保持された亜鉛港湯に対して贋霧気体として
階霧圧力２ｋ９／地圧力の空気を使用して亜鉛粒の製造
を行った。
る。例１ ５５０％に保持された亜鉛港湯に対して贋霧気体として
階霧圧力２ｋ９／地圧力の空気を使用して亜鉛粒の製造
を行った。
空気温度は、常温、１５０℃、及び３００００の三種を
使用した。生成粒のカサ密度を測定した。空気温度
カサ比重室 温
２．８１５０午０
３．２５３００３０
３．２５得られた粒は
１００〜２００メッシュの範囲のものが多かつた。
使用した。生成粒のカサ密度を測定した。空気温度
カサ比重室 温
２．８１５０午０
３．２５３００３０
３．２５得られた粒は
１００〜２００メッシュの範囲のものが多かつた。
例２
例１の空気の代りに窒素ガスを使用し、また回収ホッパ
内雰囲気を酸素濃度１．５％に維持して試験を行った。
内雰囲気を酸素濃度１．５％に維持して試験を行った。
生成粒のカサ密度は次の通り改善された。窒素温度
カサ比重１５０ｑ０
４．１０３０ぴ０
４．１２同じく
１００〜２００メッシュ範囲の粒のものが多くを占めた
。
カサ比重１５０ｑ０
４．１０３０ぴ０
４．１２同じく
１００〜２００メッシュ範囲の粒のものが多くを占めた
。
実施例に示されるように、曙霧気体の温度を高めそして
好ましくは酸素濃度を低濃度に管理することによって３
．２０以上のカサ比重を有する亜鉛粒が生成され、これ
は生成亜鉛粒が整流され且つ球状化されていることを意
味する。
好ましくは酸素濃度を低濃度に管理することによって３
．２０以上のカサ比重を有する亜鉛粒が生成され、これ
は生成亜鉛粒が整流され且つ球状化されていることを意
味する。
また、冷却媒体への滴下法とは対照的に、特にアルカリ
電池に要求される１００〜２００メッシュ範囲の微細な
ものが高収率で生成される。こうして本発明により生成
された亜鉛粒はカサ比重が従来品より約１．３音程大き
くなるため、アルカリ電池等４・型電池の能力アップに
著しい貢献をなすものである。また、アルカリ電池にお
いては、従来一定の粒径のものが得られず、また細長い
形態のものが大多数であったため、亜鉛線を一定形状の
ものに切断することも行われていたが、本発明により一
定寸の球状のものがそのような面倒な方法に依らず、簡
単な噴霧法によって連続的に製造しうろことも大きなメ
リットである。以上説明した通り、本発明は、従来概念
に反して頃霧気体の温度を高めることによりそして贋霧
化から凝固に至るまでの過程全体を通して酸素濃度上限
の厳密な管理を併用することにより気体頃霧法によって
簡易に且つ効率的に微細な球状金属粒の製造に成功した
ものである。
電池に要求される１００〜２００メッシュ範囲の微細な
ものが高収率で生成される。こうして本発明により生成
された亜鉛粒はカサ比重が従来品より約１．３音程大き
くなるため、アルカリ電池等４・型電池の能力アップに
著しい貢献をなすものである。また、アルカリ電池にお
いては、従来一定の粒径のものが得られず、また細長い
形態のものが大多数であったため、亜鉛線を一定形状の
ものに切断することも行われていたが、本発明により一
定寸の球状のものがそのような面倒な方法に依らず、簡
単な噴霧法によって連続的に製造しうろことも大きなメ
リットである。以上説明した通り、本発明は、従来概念
に反して頃霧気体の温度を高めることによりそして贋霧
化から凝固に至るまでの過程全体を通して酸素濃度上限
の厳密な管理を併用することにより気体頃霧法によって
簡易に且つ効率的に微細な球状金属粒の製造に成功した
ものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛溶体を噴霧気体により細滴に分散せしめ、そし
て亜鉛粒回収ホツパ内を落下せしめて捕集することから
成る亜鉛粒の製造方法において、１００〜３５０℃に昇
温された噴霧気体を使用することにより球状化亜鉛粒を
生成することを特徴とする球状化亜鉛粒製造方法。 ２ 亜鉛溶体を噴霧気体により細滴に分散せしめ、そし
て亜鉛粒回収ホツパ内を落下せしめて捕集することから
成る亜鉛粒の製造方法において、１００〜３５０℃に昇
温された噴霧気体を使用すると共に、噴霧気体中の酸素
濃度及び亜鉛粒回収ホツパ内雰囲気の酸素濃度を８％以
下とすることにより球状化亜鉛粒を生成することを特徴
とする球状化亜鉛粒製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100788A JPS609082B2 (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 球状化亜鉛粒製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100788A JPS609082B2 (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 球状化亜鉛粒製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217608A JPS58217608A (ja) | 1983-12-17 |
| JPS609082B2 true JPS609082B2 (ja) | 1985-03-07 |
Family
ID=14283179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100788A Expired JPS609082B2 (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 球状化亜鉛粒製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609082B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2510524B2 (ja) * | 1986-08-07 | 1996-06-26 | 田中電子工業株式会社 | 半田粉末の製造方法 |
| ES2200827T3 (es) * | 1999-02-09 | 2004-03-16 | Umicore | Polvo de aleacion de cinc atomizado por centrifugacion para baterias alcalinas. |
| WO2004114442A2 (en) | 2003-06-17 | 2004-12-29 | The Gillette Company | Anode for battery |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1452510A (en) * | 1973-01-05 | 1976-10-13 | Xerox Corp | Spheroidization method and apparatus |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP57100788A patent/JPS609082B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58217608A (ja) | 1983-12-17 |
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