[發明專利]一種低品位氧化鋅礦制備活性氧化鋅的工藝

無效

• 申請號: 201310307733.5
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN104294041A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 石明
• 申請（專利權）人: 無錫永發電鍍有限公司
• 主分類號: C22B3/14
• 分類號: C22B3/14;C22B19/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及活性氧化鋅領域，具體涉及一種低品位氧化鋅礦制備活性氧化鋅的工藝。

背景技術

氧化鋅，俗稱鋅白，是一種重要的無機化工產品。氧化鋅廣泛應用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫藥、食品等方面。活性氧化鋅一般指表面經活化處理的氧化鋅，白色或微黃色粉末，呈球形。與普通氧化鋅比較，活性氧化鋅主要特點是:結晶細、顆粒小、分散性好、比表面大。一般氧化鋅的比表面積在4-6m2/g，而活性氧化鋅的比表面積大于35m2/g，甚至可以高達50m2/g。活性氧化鋅具備粒度小、比表面積大等特點，因而除了普通氧化鋅的性質和用途之外，還有許多獨特的性質和用途，如表面效應、小尺寸效應及量子尺寸效應等。活性氧化鋅作為一種重要的人造粉體材料，在橡膠、陶瓷、涂料、石油、醫藥及日用化工等領域都有重要用途:

近年來，國內外學者對活性氧化鋅的制備方法進行了大量研究，主要方法如下：

(1)有機化合物的堿性還原法

該法將廢鋅用水洗凈，然后與有機物混合，加入堿液調節溶液pH值，加熱至高溫后混以少量的硫，得到的活性氧化鋅可用于橡膠填料。

(2)碳化法

在充滿水蒸氣和二氧化碳的密閉容器中，加入高純度大粒子氧化鋅，使氧化鋅轉化為堿式碳酸鋅前驅體，然后洗滌、干燥、鍛燒，可以得到粒徑為0.05um左右的活性氧化鋅。

(3)草酸鋅分解法

將草酸按和氯化鋅溶液均加熱到70℃，然后將兩種溶液混合攪拌，可得到草酸鋅沉淀，然后洗滌、干燥并在400℃的條件下鍛燒，得到活性氧化鋅。該法操作簡單，但缺點是原料成本太高，不適合工業生產。

(4)堿法

用稀硫酸或鹽酸浸取鋅灰或鋅渣，浸取液凈化后同氫氧化鈉溶液反應到溶液pH值為7-11的范圍內，再將氫氧化鋅沉淀制成活性氧化鋅。

(5)添加甲醇和水玻璃法

鋅鹽溶解于水中后加入NaOH混合攪拌，同時加入工業水玻璃及甲醇反應，將生成的沉淀過濾、水洗、干燥得到活性氧化鋅。所得活性氧化鋅顆粒用于橡膠工業中能使硫化速度提高2倍左右。

(6)大比表面積活性氧化鋅的制法

堿金屬碳酸鹽或者堿金屬氫氧化物與鋅鹽在溶液中進行反應，得到沉淀物在450-900℃下噴霧干燥，可得堆積密度400-600g/L及比表面積100-130m2/g的活性氧化鋅。

(7)碳酸氫銨法

該方法采用稀硫酸浸取各種含鋅原料，得到硫酸鋅溶液。采用鋅粉置換除去鐵、錳等雜質，凈化后的硫酸鋅溶液在室溫攪拌條件下與氨水和碳酸氫銨配合生成鋅氨絡合物。加熱蒸氨可得前驅物堿式碳酸鋅，堿式碳酸鋅沉淀經過濾、洗滌、干燥后在高溫下進行鍛燒分解得到活性氧化鋅。該方法使用了廉價的碳酸氫銨及氨水，故而成本較低，易于實現工業化。

(8)碳酸鈉法

將硫酸鋅或氯化鋅溶液加到一定濃度的碳酸鈉溶液中，生成堿式碳酸鋅沉淀。然后過濾、洗滌、干燥、鍛燒得到活性氧化鋅。產品中含有微量的二氧化碳和1%左右的水分。

目前國內活性氧化鋅生產方法有直接法、間接法和濕法。直接法的生產原料為富集鋅礦，其產品質量不穩定;間接法多以鋅錠為原料，成本太高，發展受限。

近年來，我國鋅礦石資源供應日益緊張，而鋅金屬的生產能力和產量卻大幅增長。隨著鋅礦石的大量開發，其品位不斷下降、雜質含量逐漸增高，我國冶鋅工業的持續發展面臨日益嚴峻的挑戰。因此，積極開發利用各種鋅資源尤其是品位較低的氧化鋅礦具有十分重要的意義。

本發明采用低品位氧化鋅礦為原料，通過濕法浸出制備活性氧化鋅，選用了合適的浸出方式及各流程中的工藝參數，取得了好的效果。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種低品位氧化鋅礦制備活性氧化鋅的工藝。所述工藝通過濕法浸出制備活性氧化鋅，選用了合適的浸出方式及各流程中的工藝參數，為一種高效、清潔、易實現的處理低品位氧化鋅礦并制備活性氧化鋅的工藝，具有流程短、能耗低、技術條件易控制等優點。該工藝適用于處理同類礦石，為緩解我國鋅原料不足、實現鋅資源循環利用提供指導。得到的活性氧化鋅產品各項指標均符合化工行業標準HG/T2572-2006。

本發明采用了以下技術方案：

一種低品位氧化鋅礦制備活性氧化鋅的工藝，包括以下工序：二段氨浸；凈化；蒸氨、陳化、鍛燒；