[發(fā)明專利]氨水循環(huán)法生產(chǎn)氧化鋅

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910075358.X
• 申請(qǐng)日: 2009-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN101643236A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙月華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙月華
• 主分類號(hào): C01G9/02
• 分類號(hào): C01G9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氧化鋅的制備工藝，特別涉及一種氨水循環(huán)法生產(chǎn)氧化鋅的工藝。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外氧化鋅的濕法生產(chǎn)工藝可大致分為氫氧化鋅法、碳酸鋅法和堿式碳酸鋅法等幾種類型。堿式碳酸鋅法又可分為碳酸鈉法和碳酸氫銨法兩種類型。前者是70～80年代，國際上生產(chǎn)活性氧化鋅的主要工藝路線，后者是近幾年才工業(yè)化的一種低成本工藝路線，其典型工藝為：以廉價(jià)的鋅焙砂或鋅煙塵為主要原料，先用硫酸浸出，再經(jīng)過濾、洗滌、凈化獲得純凈的硫酸鋅溶液。然后分別再用氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫銨中和生成氫氧化鋅、碳酸鋅或堿式碳酸鋅。最后，經(jīng)過濾、干燥和煅燒等一系列工序，獲得符合國家一、二級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)的氧化鋅產(chǎn)品。由于碳酸氫銨法的成本最低，目前已被國內(nèi)外大多數(shù)生產(chǎn)廠家所采用。

現(xiàn)有生產(chǎn)堿式碳酸鋅、活性氧化鋅、濕法氧化鋅的工藝流程，主要包括下述步驟：①硫酸浸出；②氧化除鐵、錳；③置換除重金屬；④堿式碳酸鋅的合成；⑤過濾干燥；⑥煅燒粉碎。

上述工藝的缺點(diǎn)是工序④堿式碳酸鋅的合成過程中生成硫酸銨廢液，硫酸銨廢液如果直接作為污水排放，會(huì)造成地下水的污染，目前大部分工藝是通過濃縮結(jié)晶，回收硫酸銨作為化肥使用。

比較典型的回收工藝是單效真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝。具體工藝流程為：來自中和工序的硫酸銨母液(濃度10％--30％)經(jīng)過濾后進(jìn)硫銨液貯槽，調(diào)酸(pH值調(diào)至5--6)后，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)入蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。預(yù)熱后的硫銨母液經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入蒸發(fā)罐。在蒸發(fā)罐里水分被蒸發(fā)并被真空系統(tǒng)帶走和吸收，硫銨液則流入結(jié)晶罐，然后再經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)濃縮。蒸發(fā)濃縮過程中，水分不斷蒸發(fā)，及時(shí)補(bǔ)充新鮮硫銨液，保持結(jié)晶罐液面的穩(wěn)定，并有一定溢流保證硫銨液能循環(huán)。當(dāng)硫銨液濃縮到一定濃度時(shí)，硫銨開始結(jié)晶，并在循環(huán)中不斷長大。當(dāng)結(jié)晶罐下部漿液的晶漿比達(dá)到50％時(shí)，送離心機(jī)脫水干燥、包裝，得成品硫酸銨。

目前在硫酸銨廢液的回收工藝中，濃縮結(jié)晶制成品硫酸銨仍為主流工藝。專利CN86108798“鋅礦全濕法制取硫酸鋅及活性氧化鋅”提出了一種以鋅礦為原料，全濕法制取硫酸鋅及活性氧化鋅的化學(xué)冶金方法：以稀硫酸為浸出劑從鋅礦石中浸出鋅，漂白粉氧化，石灰乳調(diào)節(jié)pH值除鐵、錳，絮凝劑吸附除硅、砷、鉛，鋅粉置換除銅、鎳、鎘等雜質(zhì)，再以漂白粉二次氧化除盡微量鐵及錳。凈化液蒸發(fā)濃縮、冷卻析晶制得成品硫酸鋅；凈化液碳化沉鋅，焙燒活化制得成品氧化鋅。伴生鉛以精礦或鉛鹽形式回收；廢液以硫酸銨鋅復(fù)合化肥形式回收。

專利CN86108798“鋅礦全濕法制取硫酸鋅及活性氧化鋅”提出了一種以鋅礦為原料，全濕法制取硫酸鋅及活性氧化鋅的化學(xué)冶金方法。本法以稀硫酸為浸出劑從鋅礦石中浸出鋅，漂白粉氧化，石灰乳調(diào)節(jié)pH值除鐵、錳，絮凝劑吸附除硅、砷、鉛，鋅粉置換除銅、鎳、鎘等雜質(zhì)，再以漂白粉二次氧化除盡微量鐵及錳。凈化液蒸發(fā)濃縮、冷卻析晶制得成品硫酸鋅；凈化液碳化沉鋅，焙燒活化制得成品氧化鋅。伴生鉛以精礦或鉛鹽形式回收；廢液以硫酸銨復(fù)合化肥形式回收。

上述工藝的缺點(diǎn)是濃縮結(jié)晶過程要消耗大量煤、電等能源，這無疑會(huì)大大增加氧化鋅的生產(chǎn)成本。

近幾年，隨著環(huán)保節(jié)能意識(shí)的加強(qiáng)，人們開始競(jìng)相研發(fā)硫酸銨廢液的循環(huán)利用技術(shù)。

專利CN1267637“超細(xì)活性氧化鋅的制備方法”，公開了一種利用加熱蒸氨沉淀金屬離子來制備易與氨發(fā)生配位反應(yīng)的金屬氧化物(如氧化鋅、氧化銅等等)的方法，該方法雖能使主溶劑氨循環(huán)使用，沒有副產(chǎn)品硫酸銨產(chǎn)出，但是氨的回收是使用的加熱蒸氨法，即先用密封的加熱設(shè)備(如換熱器)加熱凈化處理后的浸出液，再泵入蒸氨塔內(nèi)噴淋(或噴霧)蒸氨沉淀金屬離子，同時(shí)用真空設(shè)備抽走蒸氨塔內(nèi)的氨氣及水蒸氣加以回收利用的方法，這無疑也大大增加了生產(chǎn)成本。

專利CN1149552“氨水循環(huán)絡(luò)合法生產(chǎn)高純度活性氧化鋅的工藝”，公開了一種氨水循環(huán)絡(luò)合法生產(chǎn)高純度活性氧化鋅的工藝，它依次包括浸取、調(diào)節(jié)pH值、除雜、蒸發(fā)、脫水、烘干和焙燒工序，得高純度活性氧化鋅。其中氨的回收是將氨氣蒸發(fā)后用水吸收，然后制成氨水循環(huán)利用。

上述工藝雖然不再需要進(jìn)行硫酸銨的濃縮結(jié)晶，但是加熱蒸氨，仍需浪費(fèi)大量熱能。

發(fā)明內(nèi)容