[發(fā)明專利]一種以高鋅除塵灰制備高純氧化鋅的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810382633.1 | 申請(qǐng)日： | 2018-04-26 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108408760B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-12-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張耀輝;劉自民;饒磊;李幫平;朱濤;馬孟臣;桂滿城 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 馬鞍山鋼鐵股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01G9/02 | 分類號(hào)： | C01G9/02 |
| 代理公司： | 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107 | 代理人： | 尹婷婷 |
| 地址： | 243003 安*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 塵灰 制備 高純 氧化鋅 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種以高鋅除塵灰制備高純氧化鋅的方法，將高鋅除塵灰溶于硫酸溶液中，經(jīng)過(guò)攪拌、過(guò)濾后收集濾液；然后對(duì)濾液依次進(jìn)行除鐵，除銅、鎘等雜質(zhì)，得到除雜后的凈化液；在凈化液中加入碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)后對(duì)其進(jìn)行洗滌、過(guò)濾，去除其中的硫酸根離子及鈉離子后得到前驅(qū)體堿式碳酸鋅，經(jīng)烘干后，得到成品堿式碳酸鋅，最后將成品堿式碳酸鋅進(jìn)行煅燒后得到高純氧化鋅。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的以高鋅除塵灰制備高純氧化鋅的方法操作簡(jiǎn)單，所用各反應(yīng)原料均是價(jià)廉易得的物質(zhì)，且反應(yīng)條件溫和、能耗低，且所得氧化鋅純度較高，高達(dá)99.7％以上。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種以高鋅除塵灰制備高純氧化鋅的方法。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷快速增長(zhǎng)，鋅的消費(fèi)量也大幅度增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，中國(guó)是世界上精鋅消費(fèi)量最多的國(guó)家，2006～2011年鋅的平均消費(fèi)增速為10.54％，遠(yuǎn)高于全球平均水平。盡管我國(guó)是一個(gè)鉛鋅資源豐富的國(guó)家，但人均擁有量卻相對(duì)貧乏。而鋼鐵行業(yè)含鋅粉塵是一種重要的鋅再生資源，其來(lái)源于主要有高爐粉塵、電爐粉塵和轉(zhuǎn)爐粉塵等。對(duì)于這類含鋅粉塵，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)采用直接還原脫鋅法，如回轉(zhuǎn)窯法、轉(zhuǎn)底爐法、威爾茲工藝等，使鋅進(jìn)一步富集后用作鋅冶煉行業(yè)的原料。
高純氧化鋅(ZnO≥99.5％)，廣泛應(yīng)用于橡膠、化肥、顏料、塑料、化妝品、飼料等行業(yè)，目前售價(jià)為1.2～1.8萬(wàn)元/噸，若能以高鋅除塵灰用來(lái)生產(chǎn)高純氧化鋅，將大幅度提高其附加值。
目前制備高純氧化鋅的方法主要為干法工藝，其制備過(guò)程能耗較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種以高鋅除塵灰制備高純氧化鋅的方法，以濕法工藝制備高純氧化鋅，其工藝簡(jiǎn)單、能耗低、清潔無(wú)污染，制備的高純氧化鋅性能指標(biāo)達(dá)到氧化鋅(間接法)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3185-1992中的一等品性能指標(biāo)。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
一種以高鋅除塵灰制備高純氧化鋅的方法，包括以下步驟：
S1、將高鋅除塵灰溶于硫酸溶液中，攪拌反應(yīng)30～120min，過(guò)濾并收集濾液。
高鋅除塵灰主要成分為鋅和鉛，并含有鐵以及少量的銅、鎘等。以硫酸水溶液為浸出劑處理高鋅除塵灰并進(jìn)行過(guò)濾，得到的濾渣主要成分為難溶性的硫酸鉛；得到的濾液主要成分為可溶性的硫酸鋅，并含有少量的鐵、銅、鎘等雜質(zhì)離子，此步驟中鋅的浸出率可達(dá)到94％以上；
S2、將步驟S1得到的濾液預(yù)熱，經(jīng)碳酸鹽溶液調(diào)節(jié)濾液初始pH＝3，繼續(xù)恒溫10min后，緩慢加入雙氧水，反應(yīng)1h后，緩慢加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH＝5，反應(yīng)1h后，經(jīng)過(guò)濾得到除鐵后的硫酸鋅溶液，其中還含有少量的銅、鎘等雜質(zhì)離子，在此過(guò)程中鐵的去除率可達(dá)到99.7％以上；其原理及主要反應(yīng)如下：
高鋅除塵灰經(jīng)硫酸水溶液浸出后，鐵是以Fe3+和Fe2+形式始終共存的，主要以Fe2+形式存在。通過(guò)添加堿溶液調(diào)節(jié)浸出液的pH，使其符合針鐵礦沉淀的基本條件，其反應(yīng)式為：
Fe3++3OH-＝FeOOH↓+H2O (1)
但是針鐵礦法不能完全將鐵除去，需要用氧化水解法進(jìn)一步除鐵。即用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，然后水解為Fe(OH)3沉淀除去。考慮到除鐵過(guò)程中不引入雜質(zhì)，因此采用雙氧水H2O2作為氧化劑時(shí)，其反應(yīng)式為：
2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O (2)
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