湘西铅锌矿锌焙砂制备纳米氧化锌的工艺研究

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1、硕士学位论文摘要论文工作立足地方资源优势，试图以湘西铅锌矿锌焙砂为原料，通过硫酸浸取，浸取液净化除杂，分别以纯碱和碳酸氢铵为沉淀剂，采用直接沉淀法合成纳米ZnO粉体，开发出纳米ZnO产品生产工艺。以湘西铅锌矿锌焙砂为原料，采用硫酸浸取法浸取，并对浸取液净化。分别考察了硫酸浓度、液固比、浸取温度和浸取时间等因素对锌浸取率的影响，结果表明：硫酸浓度控制在20％，液固比4：1，浸取温度60。C，浸取时间1．Oh，锌的浸取率可以达到96．70％。浸取液首先用过氧化氢氧化除铁、锰，然后加入适量的锌粉除铜、镉等杂质，最后用氟化锌除钙、镁等杂质，可达到对浸取

2、液中杂质的理想分离，获得纯净的硫酸锌溶液。以浸取锌焙砂获得的纯净硫酸锌溶液为原料，选用纯碱作为沉淀剂，采用直接沉淀法获得纳米ZnO粉体。考察了其合成条件如Zn2+的浓度、C032-的浓度、C032-／Zn2+的物质的量之比、反应温度等对产品粒径及锌沉淀率的影响，前驱体的干燥时间和温度、分散剂对产品粒径的影响，前躯体煅烧温度和煅烧时间对产品粒径和纯度的影响。采用TG／DTA、IR、激光粒度仪、XRD、SEM等测试手段对前驱体的热分解情况、产品的粒径、颗粒形状及晶型结构进行表征。结果表明，制备得到的ZnO颗粒为六方晶系ZnO，形貌为球状或类球状，平

3、均晶粒尺寸为25nm左右，ZnO的含量达到99．2％，锌的回收率达到96．8％。以浸取锌焙砂获得的纯净硫酸锌溶液为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，采用直接沉淀法制备得到纳米ZnO粉体。考察了其合成条件如zn2+的浓度、C032-的浓度、C032"／Zn2+的物质的量之比、反应温度等对产品粒径及锌沉淀率的影响，分散剂对产品粒径的影响，前躯体煅烧温度和煅烧时间对产品粒径和纯度的影响。采用TG／DTA、IR、激光粒度仪、XRD、SEM等测试手段对前驱体的热分解情况、产品的粒径、颗粒形状及晶型结构进行表征。结果表明，制备得到的ZnO颗粒为六方晶系ZnO，形貌为

4、球状或类球状，平均晶粒尺寸为40hm左右，ZnO的含量达到97．5％，锌的回收率达到96．2％。两种方法所制备得到的纳米ZnO产品的主要技术指标达到或超过GB／T19589--2004国家标准3类产品指标。整个工艺过程操作简硕士学位论文摘要便易行，对设备、技术要求不高，易于工业化生产，并有明显的经济效益。研究结果将为湘西的纳米ZnO产业化提供较好的参考依据。关键词锌焙砂，纳米氧化锌，制备，直接沉淀法Ⅱ硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTThisresearch，takingadvantageofthelocalresources．foc

5、usesonthedevelopmentofproductionprocessofZnOnanoparticlesviaadirectprecipitationroutewiththeZnS04solutionobtainedbyH2S04leachingandimpuritiesremovalsofzinccalcineofXiangxiPd．ZnmineralasthestartingmaterialandNa2C03orNH越C03astheprecipitator．IntheprocessofH2S04leachingofzinccal

6、cine，theeffectsofH2S04concentration，ratioofliquidandsolid，leachingtemperatureandleachingtimeontheleachingrateofZnwereinvestigated．neresultsshowthattheleachingrateofZnis96．70％undertheconditionsofH2S04concentrationof20％，ratioofliquidandsolidof4：1，leachingtemperatureof60oCandle

7、achingtimeoflh．ThestableimpuritiesremovalprocessoftheleachingsolutionwastheadditionofH20，fortheremovalsofFeandMn，theadditionofZnpowdersfortheremovalsofCuandCd，andtheadditionofCaF2fortheremovalsofCaandMg，respectively,andpurifiedZnS04solutioncouldbeobtained．WiththepurifiedZnS0

8、4solutionasthestartingmaterialandNa2C03astheprecipitator,ZnOnanoparticleswe