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1、活性氧化锌湿法生产工艺的改进设计—/Vo[26No4Dec.201=10化工设计通讯第26卷第4期2000年12月活性氧化锌湿法生产工艺的改进设计湘4111砚f（湘潭大学化工系?）7/f2乒f摘要鞍氨一硫酸联合浸取法氧化锌生产新工艺至少可以降低9596的硫镀消耗，降低8096的碳鞍消耗和75%以上的氨水消耗，使每吨氧化辟的产品成本降低1100元•全新的闭路循环设计，不仅可以使硫酸鞍得到完全的循环利用，消除废气对环境的污染，还可以回收,002和金属锌•减少系统对与C的消耗，提高系统对金属锌的回收率.闭路循环镀氨一硫酸联合浸取法0引言1硫酸浸取一碳酸氢鞍法工艺流程目前国内
2、括性氧化锌的湿法牛.产工艺可大致分为氢氧化锌法，碳酸锌法和碱式碳酸锌法几种类型•碱式碳酸锌法又可分为碳酸钠法和碳酸氢鞍法两种类型•前者是7（】〜80年代,国际上生产活性氧化锌的主要工艺路线，后者是近几年才工业化的一种低成本工艺路线•其典型工艺为:以廉价的锌焙砂和锌烟尘为主要原料，先用硫酸摄取,再经过滤，洗涤，净化获得纯净的硫酸锌溶液•然后，分别再用氢氧化钠，碳酸钠或碳酸氢鞍中和牛成氢氧化锌，碳酸锌或碱式碳酸锌最后,经过滤，干燥和燉烧等一系列工序，获得符合国家…,二级品标准的插性氧化锌产品.其中以碳酸氢鞍法的成本最低，已被国内大多数生产厂家所采用.收稿日期:199909
3、—30修回H期:20000311现行硫酸浸取一碳酸氢鞍法工艺路线如图1所示.采1硫酸浸取湿法工艺成本估算原料名称;;{;单价金额坑由表1所列数据可知，该工艺的成本仍然偏高•全部产品均以一级品计算，每吨氧化锌的市场销售价约为7500元左右，利税额第4期周大军:活性氧化锌湿法生产工艺的改进设计29肆焙砂图1硫酸浸取湿法工艺流程图仅为224元•如果再加上额外的运费或因管率•近几年来，氧化锌的价格一直波动幅度不理不善导致的成本增加，产品盈利是非常困难大的原因也正在于此.因为受生产成本的限的•至少，产品在市场上已基本无竞争力.另制，销售价格再降是困难的，另一方面因生产■•方面由
4、图1可知，该工艺会副产大量的硫酸厂家众多,技术水平相差也不大，销售价格再镀溶液，排出大量co2废气•虽然硫酸镀溶往上涨也非常困难.在目前情况下，改进工艺液经加工后每吨氧化锌可以副产1.5t化肥硫路线,提高技术水平，降低生产成本是增加氧酸镀,但是目前硫酸镀的销售困难，大量副产化锌市场竞争能力的唯一出路•我们研究的硫酸钱的积压会严重影响生产的正常运行，也镀氨一硫酸联合浸取法氧化锌生产新工艺，可会影响企业的经济效益•焙烧过程中大量使每吨氧化锌的产品成本降低1100元，极大co2废气的排出，不仅会造成对环境的污染，地提高了产品的市场竞争力•本项目小试研同时带出的氧化锌粉尘会影
5、响金属锌的回收究已全部完成,正在组织中试.图2改进后的氧化锌湿法牛产工艺流程图2硫酸一鞍氨联合浸取法新工艺污染善警嚣进入浸取2.1T艺流程原理槽，加入配制好的混合浸取液反应•为提高新工艺的最大特点是单耗少，成本低，无金属锌的回收率，本T艺采用两级浸取•首化工诅计通讯第26卷先用鞍浸获得锌钱络合物溶液，再用酸浸获得硫酸锌溶液•如果单纯采用硫酸浸取，会造成Fle2,Mn2的大量溶出及SiO2的大量凝聚析出,使浸出液的黏度增加，造成过滤困难影响工业化生产•浸取液各自经去杂，净化后,酸浸与鞍浸硫酸锌溶液合在一起，再经碳化，过滤，干燥，焙烧工序,即可获得合格的氧化锌产品.鞍浸:
6、利用Zn2在过量NI-I3存在的溶液中可以生成稳定的锌鞍络离了[Zn(NH3)]的原理採用钱盐和氨水及少量助溶剂按一定的比例配制成混合浸取液，加人浸取槽与锌焙砂反应即可生成锌鞍络合物•理论上讲(NH4)SO,I,NH4C1以及(NH4)}0等大多数镀盐均可完成这一反应，但实验研究表明:(N)2SO4和NH4cI两种鞍盐的浸出率最高•由于釆用N地cl浸取会带人cl,对设备的防腐将会提出更高的要求，所以我们选择了(NH4),SO4•这选择不仅有利于提高浸出率，更重要的是为碳化的副产物(NH4)2SO4母液的冋收利用创造了条件•以(NH4)2SO4浸取锌焙砂的单程浸出率可以
7、达到80%-85%,浸取液中硫氨比(S04-/NH3)D最佳值为1:1.4,总氨浓度不低于lOOtt,可在常温下操作.酸浸:镀浸后的砂用硫酸再浸目的是为了提高总的浸出率•在第二级酸浸吋采用高速低温的控制措施(即反应时间不超过40min,温度不超过50°C)可以有效地克服上述缺点•酸浓度要求不低于150g/L.锌焙砂经两级浸取后金属锌的回收率可达到95%以上.2.2主耍反应2.2.1镀浸主反应：ZnO+(NH4)2SO4+2N83—Hzo一【zn(NH3)4)SO4+3H2O副反应：CuO+rNH4)2SO4+2NH3?H2O——[Cu(NI-I3)4
