一种饲料级氧化锌的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及饲料级氧化锌技术领域，具体是指一种饲料级氧化锌的制备方法。
【背景技术】
[0002] 根据动物营养学研宄发现：锌是多种酶和激素的重要组成成分，锌对遗传信息的 传递和蛋白质的生物合成具有间接的影响。锌与维生素的功能有关，补锌可以减少维生素 A的代谢，并与维生素A有协同作用，能防止动脉硬化，维持正常视力。锌与维生素C也有 协同作用，并对动物骨骼正常形成有重要的作用。
[0003] 饲料中的锌源包括无机锌和有机锌；无机锌主要有氧化锌、硫酸锌、氯化锌等；氧 化锌是所有无机锌中生物营养功能最好的一种饲料用锌源。与饲料级一水硫酸锌和七水硫 酸锌等含锌饲料添加剂相比，饲料级氧化锌 具有不易潮解、质细腻、微量元素锌含量高、产品精细、较易吸收等特点，其生物学利用 率高。且无论在饲料加工、亚铁稳定性、吸湿性、维生素的稳定性等方面都优于硫酸锌，是 良好的锌来源。氧化锌与其它锌源相比，单位锌成本低，利于降低饲料添加剂成本，添加量 相当于一水硫酸锌的44%，七水硫酸锌的28%，经济效益也更好。
[0004] 饲料级氧化锌取代硫酸锌是饲料用锌源的必然趋势。如用活性氧化锌取代普通氧 化锌来作饲料用锌源，活性氧化锌与普通氧化锌相比：具有比重更小、吸收更易、使饲养动 物肠胃消化功能更好、生物学利用率更高、及成本更低的优点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种饲料级氧化锌的制备方法，具有成本低、纯度高、粒径 小、活性强、产品适用性强的优点。
[0006] 本发明可以通过以下技术方案来实现： 本发明公开了一种饲料级氧化锌的制备方法，包括以下步骤： a、 锌焙砂浸出处理：以ZnO含量是78%的次级氧化锌一锌焙砂为原料，以（NH4) #04溶 液、MVH2O溶液为浸出液，在次级氧化锌一锌焙砂中分别加入（NH 4)2S04溶液、NH 3*H20溶液 得到浸出混合溶液，控制氧化锌：(NH4) 2S04、MVH2O的摩尔量比值为I : (1.1~1.3): (2. 2~2. 6)，然后加入纯净水调节次级氧化锌一锌焙砂固体质量与浸出混合溶液的体积 的固液比为Ig :6~7ml进行浸出反应，保持浸出反应温度为60~70°C持续浸出1~3h， 得到待处理的初步浸取体系； b、 除砷处理：以（NH4) 2S208作为氧化剂、CaO作为pH调节剂，在碱性条件下以Fe 2+溶液 作为沉淀剂，在a步所得待处理的初步浸取体系按照质量配比次级氧化锌一锌焙砂原料： (NH 4)2S2O8为50: (1. 8~2. 2)的关系加入氧化剂，控制反应温度在60~70。。之间，恒温 搅拌1~3h，冷却后加入pH调节剂调节浸取体系为碱性然后按照质量配比次级氧化锌一锌 焙砂原料：FeSO 4S 50: (0. 8~1. 2)的关系加入FeSO4沉淀吸附剂，再搅拌0. 5~I. 5h，进 出后过滤取滤液得到除砷处理的浸取体系； C、除重金属处理：以BaS、锌粉为除重金属处理试剂，先在b步所得的除砷处理的浸 取体系中先按照质量配比次级氧化锌一锌焙砂原料：BaS为50: (0. 8~1. 2)的关系加入 BaS，过滤后按照质量配比次级氧化锌一锌焙砂原料：锌粉为50: (0. 8~1. 2)的关系再加 入锌粉，然后控制反应温度在60~70°C保持反应3~5h，得到除重金属处理后的浸取体 系； d、 蒸氨-沉锌处理：先进行蒸氨过程，在c步所得除重金属处理后的浸取体系按照质量 配比次级氧化锌一锌焙砂原料：NH4HCO 3S 50: (2. 7~3. 3)的关系加入NH4HCO3，升温处理 并在浸取体系外接蒸馏管与吸氨液连通进行吸收氨气，调节蒸氨过程中浸取体系的料液浓 度在I. 1~I. 3mol/L，控制恒沸为108°C并持续，在沸腾开始一定时间后浸取体系开始出 现白色混浊现象氨从蒸馏管冷凝后被吸氨液吸收，待混浊后再蒸氨IOmin后结束蒸氨；蒸 氨结束后冷却，在蒸氨完成后的浸取体系按照质量配比次级氧化锌一锌焙砂原料：NH 4HCO3 为50: (0.8~1.2)的关系加入NH4HCO3，搅拌0.3~0.7小时，常压下通入CO 2气体6~ 8h，全程搅拌至反应结束即完成沉锌过程，过滤得过程料液和前驱体固体初产品，前驱体固 体初产品烘干即可得到前驱体ZnCO 3固体； e、 煅烧处理：对d步所得的前驱体ZnCO3固体进行煅烧处理，控制煅烧温度为280°C~ 35(TC持续煅烧1~3h，即可得到制备的氧化锌产品。
[0007] 在a步中，选择次级氧化锌一锌焙砂作为原料，具有来源广泛、成本低廉的优势， 但是同时也存在锌焙砂中含有多种杂质，对产品纯度处理要求高的问题，加之最终制备的 产品氧化锌作为饲料添加剂使用，必须在后续工艺过程中对此进行综合考虑。为了保证 浸出率，促进化学反应动力学朝生成物方向移动，综合成本考虑，控制氧化锌：(NH 4)2S04、 NH3*H20的摩尔量比值为I : (1.1~1.3) : (2. 2~2. 6)，既有效保证浸出率，又避免造 成成本的虚增；调节次级氧化锌一锌焙砂固体质量与浸出混合溶液的体积的固液比为Ig : 6~7ml，既避免浓度过低对反应动力学造成的反应速率过慢，又有效避免浓度过高在反应 热力学造成的浸出率过低的影响；通过控制反应温度为60~70°C，避免温度过低对化学反 应动力学造成反应速率过慢的影响，同时也避免了温度过高造成能耗成本过高的问题；通 过控制浸出持续时间为1~3h，避免了浸出时间过短造成浸出率过低没有充分利用原料的 影响，又避免了浸出时间过长造成能耗的过分浪费产生的成本剧增。与此同时，a步中以上 各个参数彼此交互影响，分别从化学反应动力学角度和化学反应热力学的角度对浸出率的 影响，化学反应动力学影响反应进行的速度，直接反映浸出体系的成本，化学反应热力学影 响浸出实现的可能性，决定了产品的纯度和品质，以上反应参数牵一发而动全身，即使单一 参数的简单变化会对反应效果产生直接的影响，各个反应参数必须整体考虑，不同参数的 各类会直接造成反应效果的巨大差异性。
[0008] 在b步中，选择（NH4)2S 2O8作为氧化剂，是综合成本、除杂等各条件对氧化锌生产的 影响形成的，与其他氧化剂相比，CKT盐、KMnO 4引入新的杂质、H 202、Fe2+、O3存在鼓入空气 氧化3价砷的除砷效果不好，产品检测不能达到HG2792-1996标准，而且NH 4) 2S208还原后成 为（NH4) 2SO4，产物不影响整个生产流程的运作。不引入新的杂质，而成为体系中母液的一部 分；选择Fe 2+溶液作为沉淀剂，也是综合考虑生产流程及后续除杂等体系的运作，因铁盐可 转化为胶体且可以有较好的沉淀吸附性能；选择CaO作为pH调节剂，CaO在投入的过程中 会产生热量，既实现PH调节的目的，又可以提高体系范围温度促进化学反应的进行，且最 终形成的Ca2+也是饲料中的常见的有机添加成分，无需额外除去；控制次级氧化锌一锌焙 砂原料：(NH4)2S2O8的质量配比50: (1. 8~2. 2)和次级氧化锌一锌焙砂原料：FeSO4的治疗 配比为50: (0. 8~1. 2)，既避免氧化剂和沉淀吸附剂的加入量过少造成除砷不彻底对产品 纯度造成的影响，又防止氧化剂和沉淀吸附剂的加入量过多引入新的杂质对产品的产地造 成的副作用；通过控制反应温度为60~70°C，避免温度过低对化学反应动力学造成反应速 率过慢的影响，同时也避免了温度过高造成能耗成本过高的问题；通过控制恒温搅拌1~ 3h、加入沉淀吸附剂搅拌0. 5~I. 5h，避免了反应时间过短造成除影响除砷反应进行的充 分性，又避免了反应时间过长造成能耗的过分浪费产生的成本剧增。与此同时，b步中以上 各个参数彼此交互影响，分别从化学反应动力学角度和化学反应热力学的角度对除砷效果 的影响，化学反应动力学影响反应进行的速度，直接反映除砷体系的成本，化学反应热力学 影响除砷效果的好坏，决定了产品的纯度和品质，以上反应参数牵一发而动全身，即使单一 参数的简单变化会对反应效果产生直接的影响，各个反应参数必须整体考虑，不同参数的 各类会直接造成反应效果的巨大差异性。
[0009] 在C步除重金属处理中，选择BaS和锌粉作为试剂，是基于在工艺流程中尽可能不 混入新的杂质的考虑的，采用BaS及锌粉除重金属。BaS中S 2-可被杂质沉淀完，Ba2+ 也可以被体系中的SOf所沉淀除去，而不引入新的杂质，使用BaS成本也较低。加入锌 粉还原量比较大的杂质金属，其氧化