[發明專利]一種利用低品位氧化鋅礦氨法生產高純納米氧化鋅的方法

有效

• 申請號: 201210358094.0
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102863011A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳尚全;李時春;李曉紅
• 申請（專利權）人: 四川巨宏科技有限公司
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B82Y40/00
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 楊兵;曾祥坤

技術領域

本發明涉及一種氧化鋅的生產方法，特別涉及一種高純納米氧化鋅的生產方法。?

背景技術

目前氧化鋅產品的生產一般用含鋅量高的礦進行焙燒成鋅焙砂作原料，因為其含鋅率較高，浸提相對容易。隨著長年的開采，高品位礦源已越來越少，品位也逐漸降低，人們現己開始注意氧化鋅礦的利用。但氧化鋅礦通常含鋅率較低（有價元素含量Zn?30%以下；Pb?0.15%；Cu?0.008%；Mn?0.06%?），且成分復雜，多以菱鋅礦、鋅鐵尖晶石和異極礦存在，礦石中脈石成分氧化鐵、氧化硅、氧化鈣、氧化鎂含量高（分別約Fe₂O₃4-7%；SiO₂3-5%；CaO30-32%；MgO?7-8%）。綜合回收利用價值不大，而對鋅的選礦、酸浸都較困難，選礦成本高，是國內外選礦長期存在的重大技術難題。近年來國內外對氧化鋅礦的浸提的方法大多是，用含強酸的硫酸鋅溶液對氧化鋅礦浸出，雖然鋅浸出率有所提高，但進入溶液的鐵、硅量也高，?除鐵困難，消耗試劑量大，洗滌液帶走鋅多。中國公開專利如CN1477217?A對上述方法做了改進，先采用含硫酸鋅pH=3-4的溶液進行中性浸出，再進行低酸浸出工藝?。但鋅鐵尖晶石、異極礦在低酸情況下分解緩慢，浸出效率低?、成本高?、環境污染等問題仍然存在。國內外的許多冶金工作者都認為，含鋅量低于20%的氧化鋅礦不宜單獨用濕法浸出工藝來處理。

最理想的方法是進行鋅的選擇性浸出，使鋅進入溶液中，鋅得到有價值的回收利用。

另一方面，高純度氧化鋅一般是指氧化鋅的質量分數在99.7%以上，高純氧化鋅是現代工業不可缺少的一種高科技原料，用途廣泛，主要用于玻璃、飼料、陶瓷、染料、油漆、造紙、橡膠、農藥、煉油、鍍鋅、特種鋼材、合金、國防科技等數十種行業企業，無論是玻璃、造紙，還是橡膠、煉油等都對氧化鋅需求量很大，并且純度要求非常高。

目前生產高純氧化鋅的方法，主要是間接法，間接法一般以鋅錠為原料,通過電解還原,或高溫氣化，空氣氧化再冷凝收集制得氧化鋅,不同的鋅錠原料,生產出的氧化鋅純度也不一樣,此工藝主要生產99.5%--99.7%的氧化鋅。

納米氧化鋅?(ZnO)是一種粒徑介于1-100?nm之間、面向21世紀的新型高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。

目前生產納米氧化鋅的方法，主要有化學沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法以及水熱合成法等。但是所采用的原料都是含鋅量在50%以上的鋅焙砂或純鋅鹽等。

氨法是制備氧化鋅的一種常用方法，目前氨法（氨-碳銨聯合浸出法生產氧化鋅）的一般步驟包括：對含鋅物料使用氨-碳銨聯合浸取制得鋅氨絡合液，經凈化、蒸氨結晶、干燥煅燒制得氧化鋅產品，一般氧化鋅含量95-98%。

這種傳統的氨法制備氧化鋅一直沒有應用于低品位氧化鋅礦的處理，主要原因在于：

1.因為礦物含鋅率低，含泥量高，浸出液含鋅濃度低，浸取劑消耗量大，成本高，企業無法承受。

????2.因為雜質成分復雜，生產的產品合格率低，產品價格低經濟效益差。

????3.常規手段浸取時，鋅礦的浸出率低，浪費大，鋅礦的價值得不到利用和體現。

納米氧化鋅?(ZnO)是一種粒徑介于1-100?nm之間、面向21世紀的新型高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。

目前生產納米氧化鋅的方法，主要有化學沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法以及水熱合成法等。但是所采用的原料都是含鋅量在50%以上的鋅焙砂或純鋅鹽等。

目前已公開的氨浸法生產納米氧化鋅技術，都是低溫水解法如：

中國專利申請號92103230.7公布了一種針對傳統氨絡合法生產氧化鋅的改進技術，將凈化后的鋅氨絡合液加水稀釋，使部分鋅氨絡合液水解，得到堿式碳酸鋅（氫氧化鋅與碳酸鋅之比為2:1），然后繼續加熱直至鋅氨絡合液分解完畢，經高溫煅燒得到30-100nn的納米氧化鋅。

該技術專利以下問題需要解決：