专利名称:由保险粉滤渣制取氧化锌的新工艺的制作方法
本发明涉及用湿法冶金技术，从生产保险粉(连二亚硫酸钠Na2S2O4·2H2O)的下脚料滤渣(其主要成份是Zn(OH)2)中回收氧化锌(ZnO)。
氧化锌粉目前大量用来作橡胶填料和涂料等。
目前我国以锌为原料的保险粉厂都采用二次煅烧法，从保险粉滤渣中制取氧化锌粉。该法工艺复杂，流程长，需经二次煅烧，十几道工序，生产周期长，易混入新的杂质;煅烧工序耗费大量优质煤和电，其所产生的有害烟尘(如锌蒸气，氮、硫的有毒氧化物等)对环境有污染作用。为此，许多国家都纷纷采用湿法冶金工艺，用工业酸、碱处理含锌物质，然后再在高温下使中间产物分解以制取氧化锌(参阅文献〔1〕～〔7〕)。但用酸处理对设备腐蚀性很大，且所消耗的酸难于用简单、经济的办法回收，成本高;而用钠碱处理也有同样成本高的问题，因此较经济的是用氨碱法处理含锌物质。
1984年日本发表了氨碱法处理氢氧化锌，最后制取氧化锌的方法(参阅文献〔7〕)。此法省去了煅烧工序，所用原料也可回收再循环，但工艺仍然复杂要经过一次溶解，二次蒸馏，四次过滤才能得到中间产物。在蒸馏过程中还需配合抽真空，增加了设备的投资，而且其中间产物粘附于容器壁上难于脱落。
本发明的目的是简化从氢氧化锌制取氧化锌的工艺，缩短生产流程，提高经济效益。
本发明的工艺流程见附图1。按照这个流程，首先是在常温常压下用碳酸氢铵食用氨碱(NH4HCO3)与氢氧化锌(Zn(OH)2)滤饼(含总水量42%)及水按重量配比1∶1∶4混合，边搅拌边反应，生成一种氨络合的碱式碳酸锌mZnCO3·nZn(OH)2·(m+n)NH3，其中m＝2-3，n＝3-5，将它烘干、煅烧，即分解得到氧化锌。
由于保险粉是用较纯的锌粉制备的，其下脚料所带重金属杂质很少，主要是从生产设备中带来的杂质氧化铁(Fe2O3)，它在转化生成碱式碳酸锌过程中，大部分以络合物的形式留于溶液中，经过滤即容易除去。
如附图1所示，烘干、煅烧工序及母液蒸发工序，均释出二氧化碳和氨气，它们经吸收器中的氨水吸收后，返回循环使用，这样可减少损耗。
以下我们通过具体的实施例来说明本发明第一步，氢氧化锌滤饼(含总水量42%)和碳酸氢铵和水按重量(克)500∶500∶2000的比例混合，搅拌30分钟，抽滤;第二步，每次用250毫升清水洗涤，然后将洗液和母液合并再洗，如此多次反复，直到用少量洗液经盐酸酸化后用0.1M氯化钡溶液检查，无硫酸钡沉淀或只有微弱混浊时即可，最后再连续用清水250毫升洗涤三次。抽滤后，将抽干的滤饼在150℃条件下烘干，然后在炉中从200℃开始经30分钟时间逐渐升温至800～1000℃，前后共煅烧2小时，冷却后得产品氧化锌272.6克。产品成份分析如下氧化锌纯度99.53%杂质含量(PPm)氧化铅 60氧化镉 4氧化铜 2.5氧化锰 2铁 180因此产品氧化锌质量符合中国国家一级标准(ZnO-X1)。
在实验室中回收过滤母液(NH4HCO3)在蒸馏瓶中加1005毫升母液，加热蒸馏，其馏出物(二氧化碳、氨、水)依次通过一个装水和五个装稀氨水的吸收瓶，水吸收瓶外面用3000毫升烧杯盛水冷却，在蒸馏瓶与水吸收瓶之间连接一个三通活塞，其一支管通大气，蒸馏至冷却水发烫而有回吸之趋势时，扭动三通活塞使蒸馏瓶通大气，这时应即停止加热。从蒸馏瓶冷却后瓶内之残液成份，以及吸收液之成份可看出，在该实验中氨和二氧化碳损失极微，基本上回收循环使用。同时，由于滤液和蒸馏残液也参加循环，故系统中的锌除残渣和稀洗液中少量夹带损耗以外，基本上也都回收循环使用。
本发明的氧化锌产率约98%。
文献
〔1〕C.A.96.14.106606z，Savelev，E.A.etal，U.S.S.R.SU880986.(Cl.CO1G9/02)15 Nov 1981.
〔2〕C.A.101.12.95065r，Vian，A.etal，An.Quim.，Ser.A 1984，80(1)146-54(Spain).
〔3〕C.A.101.10.76708m，Ferlay，Serge Ger.OffenDE 3，301，310(Cl.C22B19/24)10 May 1984.
〔4〕C.A.101.12.95188h，Eliseev，E.I.etal，U.S.S.R.SU1，092，195(Cl.C22B7/02)15 May 1984.
〔5〕C.A.101.20.175301c，Jpn Kokai Tokkyo Koho，JP 59，116，339(Cl.C22B19/02)05 Jul 1984.
〔6〕C.A.103.8.57193q，Volcovinschi，G.etal，Rom.RO 81，257(Cl.C22B3/OO)30 Apr 1983.
〔7〕C.A.101.14.114624r，Tsukishima Kikai Co.，Ltd.Jpn Kokai Tokkyo Koho JP5，988，319(Cl.CO1G9/00)22 May 1984.
权利要求
1.一种氨碱湿法冶金技术，从生产保险粉(连二亚硫酸钠，Na2S2O4·2H2O)的下脚料滤渣(其主要成份是氢氧化锌，Zn(OH)2)中制取氧化锌(ZnO)粉，其特点是用碳酸氢铵(NH4HCO3)食用氨碱作为反应物，在常温、常压下进行反应，得到中间生成物，烘干得氨络合的碱式碳酸锌固体，然后将其高温煅烧，得到氧化锌粉。
2.如权利要求
1所述，其特征在于碳酸氢铵与氢氧化锌滤饼(含总水量42%)与水的配比为1∶1∶4。
3.如权利要求
1所述，其特征在于用水洗涤所得到的中间生成物碱式碳酸锌，并穿插用母液(NH4HCO3)洗涤，反复多次，直至硫酸根和铁离子杂质除尽。
4.如权利要求
1所述，其特征在于将中间生成物烘干，并在800～1000℃煅烧固体碱式碳酸锌，分解得到氧化锌粉。
5.如权利要求
1所述，其特征在于所制得的母液可以直接返回循环使用。
6.如权利要求
1所述，其特征在于所制得的母液也可以经蒸馏后滤去残渣，返回循环使用。
7.如权利要求
1、4和6所述，其特征在于烘干煅烧碱式碳酸锌时和母液蒸馏时分解产生的二氧化碳和氨气，均可经氨水吸收后返回循环使用。
专利摘要
一种由保险粉(Na
文档编号C22B19/00GK86107218SQ86107218
公开日1988年4月27日 申请日期1986年10月16日
发明者侯伟星, 胡绍枫 申请人:广东省汕头大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan