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氧化锌生产工艺 2017年7月4日 1 氧化锌的性质 氧化锌 俗称锌白 化学式为ZnO 是锌的一种氧化物 难溶于水 可溶于酸和强碱 化学式 ZnO分子量 81 37外观 白色固体熔点 1975 C 分解 沸点 2360 C在水中溶解度 0 16mg 100mL 30 C EU分类 对环境有害 N 2 氧化锌的用途 1 主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂 也作白色胶的着色剂和填充剂 在氯丁橡胶中用作硫化剂等2 在化肥工业中对原料气作精脱硫用3 主要用作白色颜料 橡胶硫化活性剂 有机合成催化剂 脱硫剂 用于静电复印 制药等4 用于合成氨 石油 天然气化工原料气的脱硫5 用作分析试剂 基准试剂 荧光剂和光敏材料的基质6 用于静电湿法复印 干法转印 激光传真通讯 电子计算机的静电记录及静电制版档7 用于塑料行业 防晒化妆品系列产品 特殊陶瓷制品 特种功能涂料以及纺织卫生加工等8 广泛用于合成氨 甲醇和制氢等工业原料气 油的深度脱硫净化过程9 用作收敛药 用于制软膏或橡皮膏 3 氧化锌生产方法 氧化锌常见的生产方法有火法和湿法 其中火法也分为直接法和间接法两种 火法是在高温下 将含锌物料直接还原 产出的锌蒸气再氧化得氧化锌 或以金属锌为原料经挥发氧化得氧化锌的过程 前者称为直接法 后者称为间接法 湿法是以ZnSO4或ZnCl2为原料 经去除杂质 加入Na2CO3溶液 生成Zn2 OH 2CO3沉淀 再经过漂洗 过滤 干燥 将所得干粉焙烧得ZnO 所制得的ZnO具有较大的比表面积 所以也有称其为活性ZnO 气反应式如下 ZnSO4 Na2CO3 ZnCO3 Na2SO4沉淀中可能含有一定量的Zn OH 2 焙烧后释放出CO2和水蒸气 而得到ZnO 4 火法 直接法 以锌精矿为原料 经高温氧化焙烧脱除铅 镉 硫等杂质后 配以还原煤并压制成团 再在炉内高温还原 挥发出的锌蒸气与炉气中的CO2和引入的空气直接氧化成氧化锌 直接法产出的氧化锌通常呈针状或棒状结晶 颗粒较粗 产品质量除与所采用的工艺和锌精矿的质量有关外 还与还原煤的质量有关 因挥发出的锌蒸气直接受到还原煤燃烧产物的污染 采用浮选硫化锌精矿 经沸腾炉焙烧得拱砂 经制团 还原 氧化 冷却收粉 烘粉 包装等工序 获得商品氧化锌 烘砂 锌精矿采用高温沸腾焙烧 其目的在于最大限度地脱除铅 镐 砷 硫 汞它杂质 获得优质烘砂 而焙烧烟尘净化后料酸 团矿 团矿在锌氧妒经还原氧化后进入冷却收粉系统 得待处理氧化锌 或直接包装成商品氧化锌 5 直接法氧化锌生产工艺流程图 锌精矿 沸腾炉焙烧 含尘烟气 冷却 收尘 烟尘 烟气 返回生产次级氧化锌或提镉 接触法制酸 硫酸 烘砂 制团 还原 氧化 冷却 收粉 布袋 收粉 氧化锌 烘粉 包装 6 火法 间接法 间接法一般以锌锭为原料 锌锭在石墨坩埚内于1000 C的高温下转换为锌蒸汽 随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌 并在冷却管后收集得到产品氧化锌颗粒 也可采用锌渣为原料 不同的锌锭和锌渣原料重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量 生产出的氧化锌纯度虽有区别 但采用间接法工艺生产的氧化锌产品纯度为99 5 99 7 直接法工艺氧化锌多以锌矿石 锌灰 锌精矿为原料 经高温氧化焙烧再加煤还原为锌蒸气 锌蒸气与热空气氧化得氧化锌 该工艺产品杂质含量高 纯度低一般在75 95 之间 间接法氧化锌是一种金属氧化物 常温下为白色六角晶系结晶或粉末 粒径在0 1 10微米左右 难溶于水 可溶于酸和强碱 氨水和铵盐溶液 无嗅无味 无砂性 受热变为黄色 冷却后重又变为白色 加热至1800 时升华 间接法氧化锌可用于橡胶 压敏电阻 油漆 磷化液 薄膜 导热材料等产业 重金属含量低的产品 还可用于家畜饲料 药品 医疗保健等产业 7 直接法氧化锌生产工艺流程图 金属锌 熔化 蒸发 氧化 冷却 布袋收尘 检验 分级 商品氧化锌 浮渣 污处理 氧化室粉 粉碎 过筛 细粉 细粉 污处理 污处理 8 湿法 火法生产的氧化锌纯度和白度虽然很高 但颗粒粗 比表面积小 为适应市场对大比表面积氧化锌 称活性氧化锌 的需求 发展了湿法生产氧化锌工艺 湿法生产氧化锌是以含锌物料为原料 首先制得含锌溶液 再从经净化处理的含锌溶液中析出易转化成氧化锌的锌化合物 如锌的碳酸盐 沉淀 锌化合物沉淀经煅烧得氧化锌 该法可生产粒度细 比表面积大的活性氧化锌 在美国 德国 日本等已建有较大规模的活性氧化锌生产厂 9 工艺流程 主要化学反应 ZnO H2SO4 ZnSO4 H2OZnSO4 Na2CO3 ZnCO3 Na2SO4ZnCO3 ZnO CO2 条件是加热 锌物料 硫酸浸出 硫酸锌溶液净化 碳酸钠或碳酸铵合成 碳酸锌 洗涤 烘干煅烧 成品 10 湿法主要技术条件 1 浸出固液之比为13 5 pH 4 5矿石细度一120目 2 氧化除铁 温度80 90 pH 5反应时间15 2小时 3 除铜 镐 Zn粉用量2 25倍