一种去除锌灰中杂质的工艺的制作方法

文档序号:18468452发布日期:2019-08-20 19:59阅读:748来源:国知局

本发明属于基础化工原料技术领域,具体涉及一种氧化锌的提纯工艺,尤其是高纯氧化锌的生产工艺。



背景技术:

锌灰是热镀锌厂和电解锌厂的副产品,其主要成分是氧化锌,此外还含有少量的氯化锌和二氧化硅,微量铅、铁、镉、铜、锰等的氧化物或氯化物。锌灰中元素锌的含量一般在68%左右。

锌灰虽然是热镀锌厂和电解锌厂的废料,却是直接法生产氧化锌的主要原料。以锌灰为原料制备氧化锌,工艺简单,生产成本低,近些年在我国得到迅猛发展,但是,以锌灰为原料生产氧化锌存在终产品氧化锌纯度较低的问题,无法满足市场上对高纯度氧化锌的需求。能否利用直接法生产出纯度达到gb/t3494-2012中规定的99.5%以上的氧化锌,满足市场需求,关键在于如何既能提高锌灰中锌元素的含量,又能完全去除锌灰中的氯元素。因为在目前的生产条件下,只有当锌灰中锌元素的含量≥73.5%,且氯元素完全去除时,以该锌灰为原料制备的氧化锌的纯度才能≥99.5%。

目前,提高锌灰中元素锌的含量主要是利用焙烧炉在一定的工艺条件下对锌灰进行焙烧除杂,利用现有技术除杂后,锌灰中锌的含量只能提高至72.8%-73.0%,且不能完全脱除锌灰中的氯元素,以这种纯度的锌灰为原料生产得到的氧化锌,其纯度很难达到99.5%,无法满足市场的需要。



技术实现要素:

为了解决现有锌灰除杂技术的缺陷,提高锌灰中元素锌的含量,本发明提供了一种去除锌灰杂质的工艺。该工艺通过加入除杂助剂,控制工艺条件,使得锌灰中的氯元素完全去除,锌灰中锌元素的含量达到了73.5%以上。

为了实现上述目的,发明人提供了以下技术方案。

一种去除锌灰中杂质的工艺,其操作步骤包括:

将锌灰原料与除杂助剂混合均匀后,投入工业型焙烧炉中,控制焙烧炉的温度为1120℃-1200℃,焙烧炉的转速为430r/h-500r/h,焙烧时间为55min-75min,即得到锌元素含量大于73.5%的锌灰终产品,所述除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物。

上述工艺中,所述除杂助剂中硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8。

上述工艺中,所述除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.20-0.35%,优选为0.25%。

上述工艺中,所述锌灰原料中锌元素的含量为≥67.8%。

上述工艺中,所述锌灰原料的粒度为≤1.0mm。

上述工艺中,所述焙烧炉温度为1150-1180℃,焙烧炉的转速为450r/h,焙烧时间为60min。

本发明提供的去除锌灰中杂质的工艺,通过在反应原料中加入除杂助剂硬脂酸和蜡酸,与原料锌灰中的金属氯化物发生反应,生成脂肪酸盐和氯化氢。氯化氢以气体形式排出,使锌灰实现了完全脱氯。脂肪酸盐在高温下燃烧分解成二氧化碳、水和金属氧化物,二氧化碳和水全部排除到体系之外,金属氧化物部分挥发排除到体系之外,锌灰的纯度提高,锌灰中锌元素的含量达到了73.5%以上,满足了直接法生产高纯度氧化锌对原料的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述内容做进一步详细的说明。

实施例1

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(粒度为0.9mm,锌元素的含量为67.8%)和除杂助剂(除杂助剂的加入量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.70%,氯元素含量为0。

实施例2

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为68.0%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.20%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.55%,氯元素含量为0。

实施例3

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为67.8%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.30%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.69%,氯元素含量为0。

实施例4

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为430r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为68.0%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.59%,氯元素含量为0。

实施例5

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为500r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为67.9%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.57%,氯元素含量为0。

实施例6

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.8mm,锌元素的含量为67.9%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.70%,氯元素含量为0。

实施例7

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度1.0mm,锌元素的含量为67.9%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.59%,氯元素含量为0。

实施例8

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为68.0%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧55min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.56%,氯元素含量为0。

实施例9

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为67.8%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧65min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.69%,氯元素含量为0。

实施例10

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为67.8%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1150-1180℃范围内,焙烧70min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.70%,氯元素含量为0。

实施例11

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为68.0%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1120-1150℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.57%,氯元素含量为0。

实施例12

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为67.8%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1140-1170℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.61%,氯元素含量为0。

实施例13

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为450r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.9mm,锌元素的含量为67.9%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.25%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1160-1200℃范围内,焙烧60min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.70%,氯元素含量为0。

实施例14

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为430r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度1.0mm,锌元素的含量为68.1%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.20%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1120-1150℃范围内,焙烧55min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.53%,氯元素含量为0。

实施例15

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为500r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度1.0mm,锌元素的含量为68.1%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.20%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1120-1150℃范围内,焙烧55min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.51%,氯元素含量为0。

实施例16

打开焙烧炉转动开关,调节焙烧炉转速为500r/h,打开天然气阀门点火对焙烧炉进行加热,当焙烧炉温度达到1120℃后,打开自动上进料机从焙烧炉上端进料口将100kg锌灰(锌灰的粒度0.8mm,锌元素的含量为67.8%)和除杂助剂(除杂助剂的量为锌灰原料重量的0.30%,除杂助剂为硬脂酸、蜡酸的混合物,硬脂酸与蜡酸的质量比为1:0.8)的混合物投入到焙烧炉中进行焙烧,此后焙烧炉内的温度控制在1160-1200℃范围内,焙烧70min后,停止焙烧,先关闭天然气,然后关闭焙烧炉转动开关。

按照gb/t4372-2014对焙烧后的锌灰进行检测,锌元素的含量为73.60%,氯元素含量为0。

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