CN1270144A - 氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法 - Google Patents

氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1270144A
CN1270144A CN00112249A CN00112249A CN1270144A CN 1270144 A CN1270144 A CN 1270144A CN 00112249 A CN00112249 A CN 00112249A CN 00112249 A CN00112249 A CN 00112249A CN 1270144 A CN1270144 A CN 1270144A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc oxide
ammonia
complexing
ammonium bicarbonate
preparing high
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN00112249A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1108992C (zh
Inventor
杨国华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN00112249A priority Critical patent/CN1108992C/zh
Publication of CN1270144A publication Critical patent/CN1270144A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1108992C publication Critical patent/CN1108992C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法,它依次包括络合、除杂、解析、脱水、烘干和焙烧工序,其主要特征是以次质氧化锌为原料,加入氨水和碳酸氢铵联合络合浸取,以硫化钠、锌粉和活性碳,依次序先后分三步除杂,氨水循环利用。本发明具有工艺方法简单易行,对环境基本无污染,能耗低、生产成本低、产品有害杂质含量低等特点。是一种湿法制取高纯度活性氧化锌的合理、先进的工艺方法。

Description

氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法
本发明属于活性氧化锌制备技术，具体涉及一种以次质氧化锌为原料，采用氨水和碳酸氢铵联合络合而制备高纯度活性氧化锌的工艺方法。
高纯度活性氧化锌在橡胶、玻璃、塑料、印染、搪瓷、化妆等制品的工业生产中，用途十分广泛。
目前，制取活性氧化锌的方法主要的分直接氧化法(也称干法)和间接浸取法(也称湿法)两大类。前一种干法生产由于能耗高、成品有害物含量高，生产成本高等原因，其发展前景不大。后一种湿法生产由于其具有能耗低，成品纯度高，生产成本相对较低，生产环境污染相对较少等原因，而成为人们研究开发的重点。如中国专利公开的申请号为86108798A，名称为“锌矿全湿法制取硫酸锌及活性氧化锌”；申请号为88102610A，名称为“以菱锌矿制氧化锌技术”；申请号为92102913.6，名称为“活性氧化锌及高纯活性氧化锌制备工艺”；申请号为9110667.2，名称为“生产活性氧化锌的工艺方法”；以及申请号为95112746.2，名称为“氨水循环络合法生产高纯度活性氧化锌的工艺”等等。前两者存在着物耗高，原料选择性强、适应性差等不足。第三者虽具有对原料的适应性强、物耗相对较低、基本无三废排放等特点，但其存在着流程较长、焙解温度较高，因而能耗较大等不足。而后者虽较前三者都具有明显的进步，但其工艺流程仍然较长，加热反应控制温度偏高，且必须在一定压力状态下蒸发解析，因而其制备成本仍然较高。
本发明的目的在于针对95112746.2专利申请作改进，而提供一种工艺流程相对较短，加热反应控制温度相对较低，且在常压下制备高纯度活性氧化锌的方法，以克服现有技术之不足。
实现本发明的目的所采取的技术方案，是以次质氧化锌为原料，加入氨水、碳酸氢铵联合络合(浸取)，且依次经过除杂、解析(蒸发)、脱水、烘干和焙烧而制备碱式碳酸锌和高纯度活化氧化锌。其具体方法是，它仍然包括络合(浸取)、除杂、解析(蒸发)、脱水、烘干和焙烧等工序，且依次按照上列步骤进行。它与95112746.2专利申请相对比，革除了调节PH值工序，而所说的脱水、烘干工序，仍与95112746.2专利申请相一致。其改进点在于：
在所说的络合(浸取)工序，是按次质氧化锌∶氨水(3.5～4.5摩尔比)∶碳酸氢铵＝1(有效锌)∶9.5～10.5∶0.4～1.15(重量比)配比投放在络合浸取槽中，加热至50℃～80℃进行反应，待到氧化锌取出率＞95％时，反应结束而制取反应液；
在所说的除杂工序，是在步骤1所制取的反应液中，依次加入硫化钠、锌粉、活性碳，加热至70℃～80℃保温反应除杂，后经压滤而制取精锌液；
在所说的解析(蒸发)工序，是将由步骤2所制取的反应液置入蒸发锅内，在常压下加热至85℃～100℃，进行蒸发解析，待溶液中氧化锌含量＜2kg/m3时蒸发结束，而得碱式碳酸锌固液混合物。
在所说的焙烧工序，是将步骤5烘干工序所制取的干料在280℃～400℃温度下焙烧活化，而得高纯度活性氧化锌。
本发明优选的在步骤1络合(浸取)工序，所采用的氨水为4摩尔比(mol)的氨水，而次质氧化锌的氧化锌含量＞60％。
本发明优选的在步骤1络合(浸取)工序，所采用的次质氧化锌(有效锌)∶氨水(4mol)∶碳酸氢铵＝1(有效锌)∶10∶0.78(重量比)。
本发明优选的在步骤1络合(浸取)工序，所说的反应时间为30分钟～60分钟。
本发明优选的在步骤2除杂工序，所说的保温除杂反应时间为30分钟～1小时。
本发明优选的在步骤3解析工序所说的加热温度，是随着其制取物碱式碳酸锌固液混合物中氨的含量逐渐减少而逐步提升的，且待温度提升至95℃～100℃时结束加热。
本发明优选的步骤5烘干工序，是在120℃～180℃温度下烘干，至其含水量≤2.5％时烘干结束，而所制取的碱式碳酸锌的分子式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O。
本发明优选的在步骤6焙烧工序所说的焙烧活化温度为300℃～360℃，而焙烧活化时间为6～8小时。
本发明各步骤的工艺过程以及相关的反应方程式如下：
在步骤1络合(浸取)工序的主要工艺过程及其反应方程式是：将次质氧化锌(氧化锌含量＞60％)、氨水(3.5～4.5mol)与碳酸氢铵，按1(有效锌)∶9.5～10.5∶0.4～1.15(重量比)配比投放在络合浸取槽中，在氨过量的情况下，进行络合浸取反应，而制取反应液。其主要反应方程式为：
反应温度为50℃～80℃，经中间控制测试，氧化锌取出率＞95％时，反应结束。反应时间为30分钟～60分钟。
在步骤2除杂工序的主要工艺过程及其反应方程式是，将步骤1所制取的反应液置入除杂槽内，而分三步除杂。首先加入硫化钠，其主要反应方程式为：
第二步加入锌粉，其主要反应方程式为：
第三步加入活性碳。而活性碳具有强烈的吸附除杂脱色作用。通过所说的除杂工序，将其中的有害金属离子(主要有害金属离子有铜、铁、铅、锰、铬等)，反应生成硫化物而沉淀除去。而其它没有锌活泼的金属元素也同时被除去。在除杂工序的过程中，取样分析除杂情况，并调节上述除杂剂的加入量。分析试样，经检测待精锌液达到除杂要求时，除杂结束。除杂时间30分钟～60分钟，后经压滤而得精锌液(锌氨络合物溶液)。
在步骤3解析(蒸发)工序的主要工艺过程及其反应方程式是：将经步骤2除杂工序所制取的精锌液注入蒸发锅内，在常压下加热并控制温度逐步提升，至95℃～100℃时加热结束，其反应方程式为：
分解的氨气用水吸收后，经循环***导至工序(1)的络合(浸取)槽内，循环利用。当溶液中氧化锌含量＜2kg/m3时蒸发中止。精锌液经解析蒸发而得碱式碳酸锌固液混合物。
在步骤4脱水工序的工艺过程是：先将步骤3解析(蒸发)工序所得的碱式碳酸锌固液混合物进行过滤，甩干，其滤液和甩干液经氨循环***导至工序(1)的络合浸取槽内循环利用。再将经过滤、甩干的碱式碳酸锌，用去离子水漂洗，而得碱式碳酸锌湿料。
在步骤5烘干工序的工艺过程是：将步骤4脱水工序所得的湿料，置在120℃～180℃温度下烘干，至其含水量≤2.5％时烘干结束，而得半成品碱式碳酸锌干料。
在步骤6焙烧工序的工艺过程及其反应方程式是：将步骤5烘干工序所得的干料，置在焙烧炉内，逐步升温至320℃～360℃。其反应方程式为：
当活性氧化锌含量达到标准要求时，整个焙烧过程结束。再经粉碎至粒度为0.045mm，即便制备成本发明产品高纯度活性氧化锌。
由本发明制取的活性氧化锌之纯度高，粒径小，呈微黄色多孔球形。经检测其质量指标符合企业标准：
氧化锌＞95％～98％；
灼烧减量0.5～4％；
水溶性盐＜0.5％；
氧化锰(原子吸收光谱法)＜0.0002％；
氧化铅(同上)＜0.03％；
氧化铜(同上)＜0.0002％；
盐酸不溶物＜0.05％；
筛余物(通过325目)0.1％；
比表面积＞40m2/g。
检测结果还表明，用本发明生产的产品中的杂质含量均低于特级99.7％间接法氧化锌，其纯度达到99.9％以上。和联邦德国拜尔公司的质量标准相比，铜含量降低了10倍，锰含量降低了20倍。且成品中不含硫酸盐和氯化物。因而，能有效克服这些杂质的存在，而克服橡胶制品易老化、易断裂、不耐用等缺点。
用本发明制取的活性氧化锌，在杭州中策橡胶有限公司和浙江磐安东方橡胶有限公司等单位的橡胶制品中使用。使用结果表明，可以比用其它方法制取的普通氧化锌，减少其用量30％～70％，故能大幅度降低橡胶制品的生产成本，且橡胶制品的质量有明显的提高，具有耐磨、耐折、不易老化、弹性好、表面光质度好等特点。
综上所述，本发明与已有技术相比，具有工艺方法简单易行，对环境基本无污染，能耗低、生产成本低、产品有害杂质含量低等特点。
以下结合附图和实施例对本发明作具体说明。
附图1为本发明的工艺流程图。
本发明优选的实施例，请参见附图1：在络合(浸取)槽中将次质氧化锌(氧化锌含量＞60％)、氨水(4摩尔比)和碳酸氢铵，按1∶10∶0.78(重量比)投料混合，在60℃温度下反应1小时，当氧化锌取出率＞95％时，络合(浸取)反应结束，而制取反应液经压滤后进入除杂槽。根据杂质含量计算，向置有反应液的除杂槽内，按次序先后加入硫化钠、锌粉、活性碳，进行除杂反应，除杂温度控制在75℃左右，时间40分钟。检测溶液中的杂质含量合格后，再进行压滤而制取精锌液；再把精锌液导入蒸发锅内，加热至85℃，开始解析。当溶液中氧化锌含量＜2kg/m3时蒸发结束，而制取碱式碳酸锌固液混合物。蒸发释放的氨气用水吸收后经氨循环***导至络合(浸取)槽循环利用；然后再放料、过滤、甩干，用去离子水漂洗3次，而得碱式碳酸锌湿料。过滤液和甩干液经氨循环***导至络合(浸取)槽循环利用；将碱式碳酸锌湿料，在140℃左右温度下烘干，当其含水量≤2.5％时烘干结束，而得半成品碱式碳酸锌干料；再将碱式碳酸锌干料，置在焙烧炉内逐步加热至300℃左右，经检测，活性氧化锌含量达到标准要求时，焙烧结束，即得高纯度活性氧化锌。再经粉碎至粒度为0.045mm，即得微粒多孔球状的高纯度活性氧化锌。至此，本发明实施例即描述完毕。
在所说的步骤2除杂工序中，经压滤所得的滤饼，内含有价值的稀有元素，可以回收利用。

Claims (8)

1、一种氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，它依次按照络合、除杂、解析、脱水、烘干和焙烧步骤进行：，其特征在于：
在所说的络合工序，是按次质氧化锌(有效锌)∶氨水(3.5～4.5mol)∶碳酸氢铵＝1∶9.5～10.5∶0.4～1.15(重量比)配比投放在络合浸取槽中，加热至50℃～80℃进行反应，待到氧化锌取出率＞95％时，反应结束而制取反应液；
在所说的除杂工序，是在步骤1所制取的反应液中，依次加入硫化钠、锌粉、活性碳，加热至70℃～80℃保温反应除杂，后经压滤而制取精锌液；
在所说的解析工序，是将由步骤2所制取精锌液置入蒸发锅内，在常压下加热至85℃～100℃，进行蒸发解析，待溶液中含锌量达到＜2kg/m3时蒸发结束，而得碱式碳酸锌固液混合物；
在所说的焙烧工序，是将步骤5所制取的干料在280℃～400℃温度下焙烧活化，而得高纯度活性氧化锌。
2、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤1络合工序所采用的氨水为4摩尔比(mol)的氨水，而次质氧化锌的有效含量＞60％。
3、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤1络合工序所采用的次质氧化锌(有效锌)∶氨水(4mol)∶碳酸氢铵＝1∶10∶0.78(重量比)。
4、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤1络合工序所说的反应时间为30分钟～60分钟。
5、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤2除杂工序所说的保温除杂反应时间为30分钟～1小时。
6、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤3解析工序所说的加热温度，是随着其制取物碱式碳酸锌固液混合物中氨的含量逐渐减少而逐步提升的，且待温度提升至95℃～100℃时结束加热。
7、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤5烘干工序的烘干温度为120℃～180℃，至其含水量≤2.5％时烘干结束，而制取的碱式碳酸锌，其分子式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O。
8、根据权利要求1所述的氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法，其特征在于，在步骤6焙烧工序所说的焙烧活化温度为300℃～360℃，而焙烧活化时间为6～8小时。
CN00112249A 2000-04-30 2000-04-30 氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法 Expired - Fee Related CN1108992C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN00112249A CN1108992C (zh) 2000-04-30 2000-04-30 氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN00112249A CN1108992C (zh) 2000-04-30 2000-04-30 氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1270144A true CN1270144A (zh) 2000-10-18
CN1108992C CN1108992C (zh) 2003-05-21

Family

ID=4582122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00112249A Expired - Fee Related CN1108992C (zh) 2000-04-30 2000-04-30 氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1108992C (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343165C (zh) * 2005-01-21 2007-10-17 湘潭大学 碱式碳酸锌纳米丝及其制备方法
CN102826592A (zh) * 2012-09-26 2012-12-19 扬州巴龙再生资源开发有限公司 一种利用含锌废灰、渣生产活性氧化锌的方法
CN102863008A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用低品位氧化锌矿氨法生产高纯氧化锌的方法
CN102863007A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯纳米氧化锌的方法
CN102863010A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯度氧化锌的方法
CN102863011A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用低品位氧化锌矿氨法生产高纯纳米氧化锌的方法
WO2014047759A1 (zh) * 2012-09-25 2014-04-03 四川巨宏科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯纳米氧化锌的方法
CN104862487A (zh) * 2015-04-21 2015-08-26 上海交通大学 一种有色金属炼锌飞灰的资源高效转化方法
CN106115768A (zh) * 2015-10-05 2016-11-16 李果 一种钢铁厂含锌烟尘灰的综合循环利用方法
CN106277031A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 柳州豪祥特科技有限公司 浸出法制备氧化锌粉体的方法
CN111747442A (zh) * 2020-08-05 2020-10-09 株洲安特新材料科技有限公司 一种湿法生产活性氧化锌的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1149552A (zh) * 1995-10-27 1997-05-14 金坛市华信锌品厂 氨水循环络合法生产高纯度活性氧化锌的工艺
CN1075790C (zh) * 1998-07-24 2001-12-05 山西省稷山县福利化工厂 碱法生产活性氧化锌的工艺方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343165C (zh) * 2005-01-21 2007-10-17 湘潭大学 碱式碳酸锌纳米丝及其制备方法
WO2014047759A1 (zh) * 2012-09-25 2014-04-03 四川巨宏科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯纳米氧化锌的方法
CN102863008A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用低品位氧化锌矿氨法生产高纯氧化锌的方法
CN102863007A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯纳米氧化锌的方法
CN102863010A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯度氧化锌的方法
CN102863011A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 四川巨宏科技有限公司 一种利用低品位氧化锌矿氨法生产高纯纳米氧化锌的方法
CN102863010B (zh) * 2012-09-25 2014-06-18 四川锌鸿科技有限公司 一种利用电解锌酸浸渣氨法生产高纯度氧化锌的方法
CN102826592A (zh) * 2012-09-26 2012-12-19 扬州巴龙再生资源开发有限公司 一种利用含锌废灰、渣生产活性氧化锌的方法
CN102826592B (zh) * 2012-09-26 2014-11-19 扬州巴龙再生资源开发有限公司 一种利用含锌废灰、渣生产活性氧化锌的方法
CN104862487A (zh) * 2015-04-21 2015-08-26 上海交通大学 一种有色金属炼锌飞灰的资源高效转化方法
CN106115768A (zh) * 2015-10-05 2016-11-16 李果 一种钢铁厂含锌烟尘灰的综合循环利用方法
CN106277031A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 柳州豪祥特科技有限公司 浸出法制备氧化锌粉体的方法
CN111747442A (zh) * 2020-08-05 2020-10-09 株洲安特新材料科技有限公司 一种湿法生产活性氧化锌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1108992C (zh) 2003-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1108992C (zh) 氨水·碳铵联合浸取络合制备高纯度活性氧化锌的方法
CN101205080B (zh) 一种由废铅酸蓄电池的铅泥制备高质量红丹的方法
CN101857919B (zh) 一种由废铅蓄电池铅膏制取硝酸铅、氧化铅的方法
CN102698785B (zh) 一种硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2光催化材料的制备方法
CN105478120A (zh) 一种赤泥基铁系催化剂的制备方法及其在甲烷裂解制氢中的应用
CN111048862B (zh) 一种高效回收锂离子电池正负极材料为超级电容器电极材料的方法
CN1252295C (zh) 一种以盐湖水氯镁石为原料制取高纯镁砂的方法
CN109411843A (zh) 一种废旧锂离子电池石墨电极的再生方法
CN115709998B (zh) 一种焙烧废弃风电叶片制备白炭黑的方法
CN106865565A (zh) 一种粉煤灰合成x型沸石的方法
CN1149552A (zh) 氨水循环络合法生产高纯度活性氧化锌的工艺
CN109569642A (zh) 一种含铜-锰的双组分氧化物的共沉淀制备方法
CN116651489A (zh) 一种磁改性三维花状N-Bi 2 O 2 CO 3 / g-C3 N 4光催化材料的制备方法及应用
CN113600137B (zh) 一种共价有机骨架纳米线材料的制备方法及其应用
CN1033695C (zh) 改进的碳酸氢铵全湿法制取高活性氧化锌
CN103663541B (zh) 氨-铵法制备高效氧化锌复合体的方法
CN111979427A (zh) 一种回收硫代硫酸盐浸金溶液中金离子的方法
CN1051133A (zh) 超细钨粉的制备方法
CN113083218A (zh) 一种改性海泡石及其制备方法和应用
CN105036216A (zh) 一种钠锰净水材料及其制备方法和应用
CN1018660B (zh) 纤维态电解二氧化锰的生产工艺及专用的电解槽装置
CN113120914A (zh) 一种利用球磨法制备多孔硅酸镁的方法及制得的硅酸镁
CN1101327A (zh) 生产高分散性活性氧化锌的方法
CN1554784A (zh) 用湿法冶金技术从金锑矿中分离锑的方法
CN108854937A (zh) 一种TiO2/铝土矿矿渣复合材料吸附剂的制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030521

Termination date: 20150430

EXPY Termination of patent right or utility model