[發(fā)明專利]一種可降低污染物的高純度氧化鋅制備工藝及其制備方法

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• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109467119A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏玉干
• 申請（專利權(quán)）人: 興化市萬潤鋅業(yè)有限公司
• 主分類號: C01G9/03
• 分類號: C01G9/03;C01B17/74;C22B17/02;C22B19/34
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本發(fā)明公開了一種可降低污染物的高純度氧化鋅制備工藝，包括選礦，備料，首次焙燒，二次焙燒，分餾，三次焙燒，該工藝具步驟如下：S1，選礦，選取鋅礦石，并通過氧化鋅分選設(shè)備分選為精鋅礦；S2，備料，準備工藝過程中所需材料與設(shè)備；S3，首次焙燒，第一個焙燒窯內(nèi)通入氧氣去硫處理；S4，二次焙燒，將步驟一種的氧化鋅與氧化鎘通過碳還原處理；S5分餾，將鎘與鋅分別分餾出來；S6三次焙燒，將鋅蒸汽與氧氣反應(yīng)生成氧化鋅；本發(fā)明通過三步焙燒實現(xiàn)氧化鋅的制備，制得的氧化鋅純度較高，并且成本較低，通過三次焙燒將鋅礦中的硫去除，并剔除了礦石中的鎘，進而避免了有毒氣體的排放，因此本發(fā)明比較環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化鋅制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可降低污染物的高純度氧化鋅制備工藝及其制備方法。

背景技術(shù)

氧化鋅(ZnO)，俗稱鋅白，是鋅的一種氧化物。難溶于水，可溶于酸和強堿。氧化鋅是一種常用的化學添加劑，廣泛地應(yīng)用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產(chǎn)品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在半導體領(lǐng)域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用。此外，微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮作用。

生產(chǎn)方法主要有三個途徑，分為間接法、直接法和化學濕法，其中，間接法是以純的金屬鋅在石墨坩堝中熔化后，在高于通常在1000℃左右的溫度下蒸發(fā)形成鋅的蒸汽，蒸汽在空氣中被氧氣氧化產(chǎn)生氧化鋅，這個氧化過程會發(fā)出閃亮的光同時伴隨著溫度的降低，隨后氧化鋅顆粒通過一根冷卻傳送管被收集在一個集塵室里；直接法是以不純的含鋅化合物比如爐甘石或金屬鋅精煉后的副產(chǎn)物為原料的，原料先用碳加熱還原生成鋅蒸汽，接著蒸汽用間接法氧化成氧化鋅；化學濕法是一小部分的工業(yè)產(chǎn)品是以純的鋅鹽水溶液為原料通過化學反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋅或氫氧化鋅沉淀。沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后在800℃左右的溫度下焙燒得到產(chǎn)品。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用濕法制鋅會產(chǎn)生較多的工業(yè)污染廢水、廢氣因此增加了環(huán)境污染，而通過一般的間接法制取氧化鋅時，所得到的氧化鋅純度較低，采用直接法制作氧化鋅捍耗費的成本太大，為此，本發(fā)明提出一種可降低污染物的高純度氧化鋅制備工藝及其制備方法以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可降低污染物的高純度氧化鋅制備工藝及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有技術(shù)中，采用濕法制鋅會產(chǎn)生較多的工業(yè)污染廢水、廢氣因此增加了環(huán)境污染，而通過一般的間接法制取氧化鋅時，所得到的氧化鋅純度較低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種可降低污染物的高純度氧化鋅制備工藝，包括選礦，備料，首次焙燒，二次焙燒，分餾，三次焙燒；具體工藝步驟如下：

S1：選礦，選取鋅礦石，然后將粗鋅礦石進行粉碎、研磨并用鋅礦選礦設(shè)備做選礦處理，進而得到高鐵鋅精礦，且高鐵鋅精礦的品位為50％-60％；

S2：備料，將高鐵鋅精礦與工藝步驟中所需其他原料、設(shè)備準備齊全，具體包括氧化鋅焙燒窯三個、氧氣罐、碳粉、反應(yīng)釜、電子秤、分餾接收器皿，材料準備完全后，將高鐵鋅精礦投入到第一個氧化鋅焙燒窯內(nèi)，并按方程式配比，稱取相當量的碳粉投入到第二個氧化鋅焙燒窯內(nèi)，配比方程式為：

2ZnO+C＝2Zn+CO₂

2CdO+C＝2Cd+CO2；

S3：首次焙燒，將第一個氧化鋅焙燒窯進行加熱，加熱溫度為1050℃-1150℃，將此焙燒窯內(nèi)精鋅礦粉中的硫化鋅、硫化鎘加熱成蒸汽，然后將氧氣通入到此焙燒窯內(nèi)，通入氧氣濃度為95％-99％,使硫化鋅與硫化鎘與氧氣反應(yīng)后脫硫，具體化學反應(yīng)方程式為：

2ZnS+3O₂＝2SO₂+2ZnO