[發明專利]一種直接法生產高純氧化鋅的工藝

在審

• 申請號: 201810020057.6
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108220621A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 崔文廣;鄭會強;高巖磊;次立杰;李中秋;鄭國強;劉勝國;任蕾
• 申請（專利權）人: 石家莊市龍力化工有限公司
• 主分類號: C22B19/34
• 分類號: C22B19/34;C22B19/30
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙) 13127
• 代理人: 趙俊嬌

本發明公開了一種直接法生產高純氧化鋅的工藝，該工藝使用的設備包括七個部分，分別為還原爐、氧化室、煙巷、初粉收集裝置、沉降室、冷卻管收塵裝置和布袋收塵裝置，該工藝以鋅灰為原料，先在還原爐內將鋅灰還原為金屬鋅，隨后金屬鋅在氧化室內被氧化生成氧化鋅，反應初始5?10內生成的氧化鋅通過初粉收集裝置收集得到初粉，之后生成的氧化鋅通過沉降室除雜，再經冷卻管收塵裝置和布袋收塵裝置收集得到高純氧化鋅粉末，純度≥99.6％。該工藝操作步驟簡單，原料價廉易得，得到的高純氧化鋅可直接用于輪胎橡膠、輸送帶橡膠、高檔陶瓷等的生產中，具有巨大的經濟價值。

技術領域

本發明屬于基礎化工原料技術領域，具體涉及基礎化工原料氧化鋅的生產工藝，尤其是高純氧化鋅的生產工藝。

背景技術

氧化鋅是無機化工鋅鹽系列中的一個重要分支，近些年，隨著科技的發展，氧化鋅的許多特性被人們重新認識，其所具有的特性功能被開發運用于新的技術領域和行業中，氧化鋅也因此成為我國經濟建設中不可或缺的重要基礎化工原料。

氧化鋅的生產工藝可分為濕法、間接法和直接法三類。濕法生產氧化鋅以硫酸鋅或氯化鋅為原料，工藝路線復雜，生產過程中還會產生大量廢水，生產成本較高；間接生產法氧化鋅的原料為鋅錠，成本高，能耗大，原料來源緊缺；直接法生產氧化鋅的原料來源廣，可以是鋅礦、鋅灰或其它含鋅原料，而且工藝較簡單，生產成本低，近些年在我國得到迅猛發展。

據統計，目前我國生產的氧化鋅約有50％用于橡膠行業，而很大一部分橡膠用于了輪胎的生產。用于生產輪胎的橡膠中所使用的氧化鋅對純度有較高的要求，只有純度≥99.5％才能使用。除此之外，在輸送帶和高檔陶瓷的生產中也需要使用高純度的氧化鋅。這種高純度的氧化鋅通常采用以鋅錠為原料的間接法生產，原料來源緊缺，生產成本高，嚴重制約了高純度氧化鋅產業的發展。

中國專利CN105060335公開了一種低能耗高效生產氧化鋅的方法，該方法將鋅灰渣與底煤按一定的重量比例分別從布料口和布煤口混合后布到履帶上，履帶以一定的速度推進轉動，鋅灰渣與底煤隨履帶進入預熱區，經過預熱的鋅灰渣與底煤隨履帶進入高溫反應區，反應完畢后，爐渣隨履帶的轉動進入排渣區，氧化鋅從氧化鋅出口出料。該方法可以不間斷的經直接法生產氧化鋅產品，能耗較低，但是由于該方法中還原反應和氧化反應在同一個區域進行，反應后的爐渣也不能及時排出爐外，且在還原和氧化反應區域有大量的氣體鼓入，這樣會導致生成的氧化鋅中混入大量雜質，無法得到高純度的氧化鋅產品。

發明內容

為了解決現有高純氧化鋅生產工藝的缺陷，本發明提供了一種生產高純氧化鋅的工藝，該工藝以成本低廉的鋅灰為原料，通過簡單的直接法制備得到純度≥99.6％的氧化鋅。

發明人提供了以下技術方案以實現上述目的。

一種直接法生產高純氧化鋅的工藝，所述工藝使用的設備包括七個部分，分別為還原爐、氧化室、煙巷、初粉收集裝置、沉降室、冷卻管收塵裝置和布袋收塵裝置，其中還原爐、氧化室、煙巷、沉降室、冷卻管收塵裝置、布袋收塵裝置依次連接，初粉收集裝置連接于煙巷的一側，煙巷與沉降室的連接處、煙巷與初粉收集裝置的連接處分別設置有閥門，該工藝的操作步驟包括：

A.關閉煙巷與沉降室連接處的閥門，開啟煙巷與初粉收集裝置連接處的閥門；

B.先將底煤平鋪于還原爐內，點燃，當還原爐內的溫度達到800-950℃時，將鋅灰、塊煤和水的混合物平鋪于底煤上；

C.控制還原爐內的溫度為800-950℃，同時控制還原爐內空氣的進氣量為3000-4500m³/h，反應產生鋅蒸氣；

D.控制氧化室內的溫度為1200-1300℃，同時控制氧化室內空氣的進氣量為18000-19500m³/h，步驟C產生的鋅蒸氣進入氧化室，反應生成氧化鋅粉末，隨后進入初粉回收裝置中；