专利名称：一种一水硫酸锌的生产方法
技术领域：
本发明属于无机化工技术领域，具体涉及一种一水硫酸锌的生产方法。
背景技术：
传统一水硫酸锌应用于饲料工业中，由于使用加强氧化剂除铁工艺，使一水硫酸锌中残留强氧化剂，使其易氧化饲料中的营养成分，并且易导致饲料的变质。传统一水硫酸锌有以下几种工艺流程1)以硫化锌焙烧矿为原料，一次浸出，含锌液强氧化剂氧化除铁，除铁液锌粉除杂质，除杂溶液浓缩结晶，结晶烘干得到最终产物一水硫酸锌。2)以氧化锌为原料，工艺路成同1)，得到最终产物一水硫酸锌。3)以含锌工业废物为原料工艺路成同 1)得到最终产物一水硫酸锌。以上不同原料制备一水硫酸锌，经过强氧化剂完全除铁工艺， 导致一水硫酸锌对饲料中亚铁离子具有极强的破坏作用，使其氧化为不被动物吸收的三价铁离子，影响饲料品质。这是一直困扰饲料添加剂企业的难题之一。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种一水硫酸锌的生产方法的技术方案，该方法采用二次浸提三次净化，母液循环导流及二铁活化技术，制得高效还原饲料级硫酸锌产品。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤
1)以含铅、镉、砷和铁的废锌为起始原料，水为溶剂，加入浓度为93-98%的硫酸溶液 450-550kg/每吨废锌，在65-75°C下反应100-150分钟，并控制反应终点PH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含硫酸锌液和固体杂质；
2)取步骤1)得到的含硫酸锌液，在65-80°C下，用空气氧化160-200分钟后，得到一次净化含硫酸锌液；
3)在步骤2)得到的一次净化含硫酸锌液中加入3.5-5g/L的锌粉，并添加0. 8-1. 2 g/ L的活性炭，在35-60°C下反应65-85分钟，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；
4)在步骤3)得到的二次净化含硫酸锌液加入2.5-4. 5g/L的锌粉，在35_60°C下反应 65-85分钟，反应完成后压滤分离，得到三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；
5)取步骤4)得到的三次净化含硫酸锌液，蒸发浓缩，离心分离后得到含水硫酸锌和母
液；
6)取步骤6)得到的含水硫酸锌进行烘干，得到产品一水硫酸锌。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤1)得到的固体杂质以水为溶剂，加入浓度为93-98%的硫酸溶液450-550kg/每吨固体，在65-75°C下反应 100-150分钟，并控制反应终点PH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含锌洗渣水，该含锌洗渣水可循环作为步骤1)中废锌的溶剂。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤2)中含硫酸锌液在 70-75°C下，用空气氧化170-190分钟。
所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤3)中一次净化含硫酸锌液中加入4-4. 5g/L的锌粉，并添加0. 9-1. 1 g/L的活性炭，在40_55°C下反应70-75分钟。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤4)中二次净化含硫酸锌液加入3-3. 5g/L的锌粉，在40-55°C下反应70-75分钟。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤3)和4)中得到的二次净化渣和三次净化渣进行回收，加入步骤3)中与一次净化含锌液在35-60°C下反应 65-85分钟。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤5)中得到的母液可循环作为步骤1)中废锌的溶剂。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤5)中蒸发浓缩条件为温度100-120°C，浓缩至固体浓度至1. 45-1. 65g/ml。所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤6)中烘干在 220-250°C 下进行。本发明步骤1)的目的在于浸出锌；步骤2)氧化反应将含锌液中的部分二价铁离子与氧气反应生成氢氧化铁沉淀，除去部分的二价铁离子；步骤3)中通过锌粉与一次净化含锌液进行置换反应，除去溶液中的镉和砷等杂质，活性炭对溶液进行吸附和脱色；步骤 4)中通过锌粉与一次净化含锌液进行置换反应，除去溶液中的镉和铅等杂质。上述的一水硫酸锌的生产方法，设计合理，得到的产品具体有以下特点
1)理化性质稳定，不易潮解氧化，流散性好，抗结块能力强，易于混合加工；2)不具有强氧化性，还原值0. 17mv,比现有产品降低70%以上，有效缓减对其他微量元素、维生素及氨基酸等微量养分的破坏；3)重金属含量显著低于行业标准，砷、铅、镉的总含量小于15mg/ kg,比现有产品降低50-80%，尤其镉含量得到有效的控制；4)含有少量有效生物活性二价铁离子洲)，可部分补充动物对铁的要求。
具体实施例方式以下结合具体实施例来进一步说明本发明。实施例1
1)以废锌10.2T为起始原料，其中废锌含锌24. 42%、铅12. 8%，镉0. 11%，砷0. 1%，铁 5. 6%，其余杂质为有机物及硅胶，用38m3的水为溶剂，加入浓度95%的硫酸5. 1吨，在70°C 下反应120分钟，控制反应终点pH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含硫酸锌液和固体杂质；
2)含硫酸锌液在75°C下用空气氧化180分钟，生成一次净化液含硫酸锌液；
3)—次净化液含硫酸锌液加入4g/l的锌粉，并添加lg/Ι的活性碳，在45°C下反应75 分钟，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；
4)二次净化含硫酸锌液加3g/l的锌粉，在40°C下反应75分钟，生成三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；
5)三次净化含硫酸锌液在110°C进行蒸发浓缩，浓缩直至固体浓度为1.55g/ml，最后离心分离得到结晶硫酸锌；硫酸锌在230°C烘干得白色粉状物，得到一水硫酸锌，即目的物“百奥锌”。目的物含锌 33. 25%，含镉 0. 0002%，含铅 0. 0001%，含 Fe2+L 71%，含砷 0. 0001%。实施例2
1)以废锌IOT为起始原料，其中废锌含锌26.14%、铅13. 01%,镉0. 12%，砷0. 1%，铁 4. 8%，用40m3的水为溶剂，加入浓度93%的硫酸4. 95吨，在65°C下反应100分钟，控制反应终点PH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含硫酸锌液和固体杂质；
2)含硫酸锌液在65°C下用空气氧化200分钟，生成一次净化液含硫酸锌液；
3)一次净化液含硫酸锌液加入3. 5g/l的锌粉，并添加0. 8g/l的活性碳，在35°C下反应85分钟，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；
4)二次净化含硫酸锌液加2. 5g/l的锌粉，在35°C下反应85分钟，生成三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；
5)三次净化含硫酸锌液在100°C进行蒸发浓缩，浓缩直至固体浓度为1.45g/ml，最后离心分离得到结晶硫酸锌；
6)结晶硫酸锌在220°C烘干得白色粉状物，得到一水硫酸锌，即目的物“百奥锌”。目的物含锌 33. 5%,含镉 0. 001%,含铅 0. 0001%,含 Fe2+L 63%,含砷 0. 0001%。实施例3
1)以废锌IOT为起始原料，其中废锌含锌28.89%、铅15%，镉0. 1%，砷0. 1%，铁5. 9%，用 40m3的水为溶剂，加入浓度98%的硫酸5. 5吨，在75°C下反应150分钟，控制反应终点pH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含硫酸锌液和固体杂质；
2)含硫酸锌液在80°C下用空气氧化160分钟，生成一次净化液含硫酸锌液；
3)一次净化液含硫酸锌液加入5g/l的锌粉，并添加1. 2g/l的活性碳，在60°C下反应 65分钟，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；
4)二次净化含硫酸锌液加4. 5g/l的锌粉，在65°C下反应65分钟，生成三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；
5)三次净化含硫酸锌液在120°C进行蒸发浓缩，浓缩直至固体浓度为1.65g/ml，最后离心分离得到结晶硫酸锌；
6)结晶硫酸锌在230°C烘干得白色粉状物，得到一水硫酸锌，即目的物“百奥锌”。目的物含锌 33. 14%,含镉 0. 004%,含铅 0. 0001%,含 Fe2+L 8%,含砷 0. 0001%。实施例4
1)以废锌IlT为起始原料，其中废锌含锌25.83%、铅15%，镉0. 1%，砷0. 1%，铁5. 5%，用 40m3的水为溶剂，加入浓度96%的硫酸4. 95吨，在68°C下反应130分钟，控制反应终点pH 值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含硫酸锌液和固体杂质；
2)含硫酸锌液在70°C下用空气氧化170分钟，生成一次净化液含硫酸锌液；
3)一次净化液含硫酸锌液加入4. 5g/l的锌粉，并添加0. 9g/l的活性碳，在45°C下反应75分钟，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；
4)二次净化含硫酸锌液加3. 5g/l的锌粉，在45°C下反应75分钟，生成三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；
5)三次净化含硫酸锌液在120°C进行蒸发浓缩，浓缩直至固体浓度为1.55g/ml，最后离心分离得到结晶硫酸锌；6)结晶硫酸锌在225°C烘干得白色粉状物，得到一水硫酸锌，即目的物“百奥锌”。目的物含锌 33. 01%,含镉 0. 0004%,含铅 0. 0001%,含 Fe2+L 91%,含砷 0. 0001%。
实施例1-4在进行循环生产时，步骤1)得到的固体杂质以水为溶剂，加入浓度为 93-98%的硫酸溶液450-500kg/每吨固体，在65_75°C下反应100-150分钟，并控制反应终点PH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含锌洗渣水，该含锌洗渣水可循环作为步骤1) 中废锌的溶剂；步骤3)和4)中得到的二次净化渣和三次净化渣进行回收，加入步骤3)中可替代锌粉与一次净化液含硫酸锌液进行反应；步骤5)中得到的母液可循环作为步骤1) 中废锌的溶剂。
权利要求
1.一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤1)以含铅、镉、砷和铁的废锌为起始原料，水为溶剂，加入浓度为93-98%的硫酸溶液 450-550kg/每吨废锌，在65-75°C下反应100-150分钟，并控制反应终点PH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含硫酸锌液和固体杂质；2)取步骤1)得到的含硫酸锌液，在65-80°C下，用空气氧化160-200分钟后，得到一次净化含硫酸锌液；3)在步骤2)得到的一次净化含硫酸锌液中加入3.5-5g/L的锌粉，并添加0. 8-1. 2 g/ L的活性炭，在35-60°C下反应65-85分钟，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；4)在步骤3)得到的二次净化含硫酸锌液加入2.5-4. 5g/L的锌粉，在35_60°C下反应 65-85分钟，反应完成后压滤分离，得到三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；5)取步骤4)得到的三次净化含硫酸锌液，蒸发浓缩，离心分离后得到含水硫酸锌和母液；6)取步骤6)得到的含水硫酸锌进行烘干，得到产品一水硫酸锌。
2.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤1)得到的固体杂质以水为溶剂，加入浓度为93-98%的硫酸溶液450-550kg/每吨固体，在65_75°C 下反应100-150分钟，并控制反应终点PH值大于4. 5，反应完成后压滤分离，得到含锌洗渣水，该含锌洗渣水可循环作为步骤1)中废锌的溶剂。
3.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤2)中含硫酸锌液在70-75°C下，用空气氧化170-190分钟。
4.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤3)中一次净化含硫酸锌液中加入4-4. 5g/L的锌粉，并添加0. 9-1. 1 g/L的活性炭，在40-55°C下反应 70-75分钟。
5.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤4)中二次净化含硫酸锌液加入3-3. 5g/L的锌粉，在40-55°C下反应70-75分钟。
6.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤3)和4) 中得到的二次净化渣和三次净化渣进行回收，加入步骤3)中与一次净化含锌液在35-60°C 下反应65-85分钟。
7.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤5)中得到的母液可循环作为步骤1)中废锌的溶剂。
8.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤5)中蒸发浓缩条件为温度100-120°C，浓缩至固体浓度至1. 45-1. 65g/ml。
9.如权利要求1所述的一种一水硫酸锌的生产方法，其特征在于所述的步骤6)中烘干在220-250°C下进行。
全文摘要
一种一水硫酸锌的生产方法，属于无机化工技术领域。其包括以下步骤1)废锌溶解得到含硫酸锌液和固体杂质；2)含硫酸锌液空气氧化得到一次净化含硫酸锌液；3)一次净化含硫酸锌液中加入锌粉和活性炭，得到二次净化含硫酸锌液和二次净化渣；4)二次净化含硫酸锌液加入锌粉得到三次净化含硫酸锌液和三次净化渣；5)三次净化含硫酸锌液，蒸发浓缩，离心分离后得到含水硫酸锌和母液；6)含水硫酸锌进行烘干，得到产品一水硫酸锌。本发明采用二次浸提三次净化，母液循环导流及二铁活化技术，制得高效还原饲料级硫酸锌产品。
文档编号C01G9/06GK102351240SQ20111018445
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者何建兴 申请人:杭州富阳新兴实业有限公司