氧化锌
2017-06-27 14:42:42
氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水,可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。氧化锌生产厂家主要集中在辽宁(大连)、山东(潍坊)、河北(高邑、邢台)、江苏、浙江等地,生产的氧化锌以99.7%含量的为主,俗称997(99.7)氧化锌。近年,纳米氧化锌以其优异的纳米特性,增长迅速,应用领域也越来越广泛。
纳米氧化锌
2017-06-06 17:49:59
纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间,是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品,表现出许多特殊的性质,如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能,可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。由于晶粒的细微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化,产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能,使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值,具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。纳米氧化锌在纺织领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景,因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点。纳米氧化锌还可用来制造远红外线反射纤维的材料,俗称远红外陶瓷粉。而这种远红外线反射功能纤维是通过吸收人体发射出的热量,并且再向人体辐射一定波长范围的远红外线,除了可使人体皮下组织中血液流量增加,促进血液循环外,还可遮蔽红外线,减少热量损失,故此纤维较一般纤维蓄热保温。纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级,同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比,其比表面积大、化学活性高,产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整,并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能,其紫外线遮蔽率高达98%;同时,它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。
氢氧化锌和氧化锌
2019-02-21 12:00:34
在Zn2+的可溶盐的溶液中参加适量的碱,能够沉积出白色的氢氧化锌:
Zn2++2NaOH=Zn(OH)2↓+2Na+
成四羟基合锌酸Zn(OH)2是的氢氧化物,既可溶于酸生成锌盐,又可溶于强碱生成配离子,或称为锌酸盐:
Zn(OH)2+2H+= Zn2++2H2O
Zn(OH)2+2OH-=[ Zn(OH)4]2-
Zn(OH)2还能溶于NH3水中生成四合锌酸根配离子,而Al(OH)3则不溶于NH3水:
Zn(OH)2+4NH3 == [ Zn(NH3)4]2++2OH-
这也是差异Al(OH)3和Zn(OH)2的办法之一。 Zn(OH)2受热时易脱水生成白色的氧化锌ZnO:
Zn(OH)2 加热 ZnO+H2O
[Zn(OH)4]2-和[Zn(NH3)4]2+ 在加热或加酸的条件下,配离子崩溃,又生成Zn(OH)2:
[Zn(NH3)4]2++2OH- 加热 Zn(OH)2↓+4NH3↑
Zn(OH)2和ZnO都是共价型的化合物。Zn(OH)2常常用作造纸的填料。 ZnO是一种闻名的白色的颜料,俗名叫锌白。它的长处是遇到H2S气体不变黑,由于ZnS也是白色的。在加热时,ZnO由白、浅黄逐渐变为柠檬黄色,当冷却后黄色便退去,运用这一特性,把它掺入油漆或参加温度计中,做成变色油漆或变色温度计。 因ZnO有收敛性和必定的灭菌才能,在医药上常调制成软膏运用,ZnO还可用作催化剂。 在Zn2+盐中参加Na2CO3溶液,得到的是碱式碳酸锌的白色沉积,而不是Zn(OH)2:
2Zn2++3CO32-+2H2O === Zn2(OH)2CO3↓+2HCO3-
氧化锌湿法冶金技术
2019-03-06 09:01:40
一、碱法浸出
碱法浸出用碱浸出氧化锌矿石,设备不易腐蚀,固液别离便利,浸出液易净化,是现在研讨较多和较有出路的氧化锌矿石处理办法之一。本工刁难云南兰坪氧化锌矿石进行碱法浸出探索性实验,选用的浸出剂为和-碳酸铵,旨在为从氧化锌矿石中直接湿法收回锌寻觅卓有成效的办法。
碱法浸出是处理氧化锌矿石的有用办法之一,它具有浸出率高和对环境友好等长处。对云南兰坪氧化锌矿石的碱法浸出实验标明,和-碳酸铵溶液都是处理氧化锌矿石的有用浸出剂,锌浸出率可达90%以上。该办法可用于处理同类矿石。
二、硫酸浸出
选用废电解液浸出氧化锌矿,矿石中的硅很多溶出,生成胶态硅,影响矿浆的液固别离,其它杂质如铁、钙、镁、铝等的浸出也加大净化难度。因此,对氧化锌矿特别是低档次氧化锌矿的湿法处理,国内外进行了很多的研讨。为防止硅酸损害,氧化锌矿浸出时应尽量防止发生胶质SiO2,或操控浸出液中硅酸的聚合作用,使硅酸在胶凝前除掉,改进矿浆液固别离的功能。现在出产上常用的氧化锌矿酸浸工艺有老山工艺(Vieille-Montagne)、中和凝集法和瑞底诺(Radina)法,都是选用不同办法将矿浆中胶质SiO2在胶凝前以不同方式除掉。
用硫酸浸出低档次氧化锌矿,既到达浸出金属锌的意图,又下降了杂质和酸耗,为开发使用低档次氧化锌矿奠定了根底。
三、细菌浸出
某些细菌因为具有氧化还原作用而被使用于浸矿作业,如氧化铁硫杆菌(Thiobacillus Ferrooxidans简称Tf)是近况细菌中最常用的一种自养菌,已被广泛使用于硫化矿的浸出工艺上。Duncan等人用Tf浸出硫化锌矿,在必定条件下锌的进出速率可达150mg/(L·h),将细菌用于氧化锌矿的浸出,不只能促进其间少数的硫化矿在较短时间内浸出,进步锌的浸出率,还有利于浸出液沉积除铁,下降滤液中的铁含量。Tf可按下式直接或直接浸出硫化锌矿:
ZnS+2O2=ZnSO4 (7)
ZnS+Fe2(S01)3=ZnSO4+2FeSO4+S0 (8)
Fe2+=Fe3+ (9)
四、渗滤-萃取浸出
渗滤浸出被广泛使用于低档次硫化矿的堆浸,因为减少了磨矿工艺,下降了浸矿工艺的本钱,出产上具有操作简略,便于管理等长处。氧化矿因为渗透性差,大规模堆浸比较困难,但也能够实施薄层浸出。
五、低浓度浸-直接电积
针对这些高碱性脉石含锌5%~15%的中低档次氧化锌矿的开发使用,有关单位尽管进行了多年的研讨并提出了多个处理计划,但均因经济或技能方面的原因此没能完成工业使用。近年来,国内有关专家学者学习20世纪80年代法国、比利时从炼钢锌灰中提取锌所选用的NaOH浸出-浸出液净化除杂-电积出产电解锌的思路,提出了相似的流程来处理高碱性脉石中低档次氧化锌。该工艺尽管具有出产本钱较低、NaOH能够再生循环使用等许多长处,但因为不能有用脱除溶液中的铅(浸出液中含有1~2g/L的铅),尚不具有工业使用远景。
考虑到溶液除杂、按捺铅的浸出和进步锌的浸出速度,中南大学在-氯化铵介质中选用拌和浸出-净化-电积工艺对氧化锌矿的处理进行了研讨。因为有Cl-存在,电积进程阳极反应以析氮为主,不只耗费量大,并且对设备原料防腐要求也较高,加之为了确保所产电解锌的产品质量、保持溶液中高的锌浓度,浸出时不得不选用较高的游离浓度,导致电积锌时铵蒸发严峻、操作环境较差,因此锌的出产本钱较高。
针对高硅酸盐、低Ca、Mg含量的中低档次氧化锌矿的处理,国内有关学者提出了硫酸强化浸出-P204萃取-锌反萃液电积的工艺,并完成了体系的小型实验研讨,取得了很好的实验成果。有关单位在学习低档次氧化铜堆浸工艺的根底上,展开了氧化锌矿的堆浸实验研讨,有关作业正在进行。
氧化锌火法冶金技术
2019-01-07 07:51:26
一、金属浴熔融还原法
金属浴熔融还原法是近10年蓬勃发展起来的冶金新技术,其中含碳球团铁浴熔融还原法是非高炉炼铁中的主要研究工艺之一。金属浴熔融还原法,除具有氧化物(或含碳氧化物球团)快速还原,能量利用好等特点外,金属浴本身自带的大量显热,以及其良好的热传递能力,能快速补充氧化物还原所消耗的热量,促进氧化物的还原反应,这也是其特点之一。国外20世纪80年代末开展了利用铁或铁浴来还原挥发氧化锌的研究。日本伊藤聪、澳大利亚Rankin和加拿大Donald作了这方面的研究,这些都为金属浴熔融还原法处理氧化锌矿提供了依据和参考。由于氧化锌矿中都伴随着一定量的铅,当采用铁浴或铁熔点以上的温度处理时,这些铅基本全部挥发,使收集物产品质量大为降低,所以实现氧化锌矿中的锌、铅分离是得到高品位氧化锌粉的关键。采用铁浴熔融还原法对含铅量高的含锌铅粉尘处理后证实,收集物中ZnO含量仅70%,没有达到处理的效果,后采用废铝形成铝浴替代铁浴,实现氧化锌的熔融还原,收集物中ZnO含量达92.523%,初步实现了锌铅分离及粉尘处理。铝浴熔融还原法的特点:铝的熔化温度很低(660℃),其传热能力很强,可在较低温度下选择还原温度,既达到氧化锌快速还原,而Pb又不挥发的目的。
(一)铁浴熔融还原法(下面简称“铁浴法”)
铁浴法处理氧化锌矿的原理类似铁氧化物铁浴还原的机理。铁浴法中氧化锌的还原方式多于其它火法工艺,而且氧化锌的还原是耗热过程,铁浴法的温度高,传热方式主要是传导传热,热传递速度快,并充分利用铁水的显热,所以铁浴法中氧化锌还原反应速度很快。铁浴法中氧化锌会发生以下反应:
(ZnO)+Cs=Zn(g)+CO (1)
(ZnO)十CO=Zn(g)+CO2 (2)
C+CO2=2CO (3)
(ZnO)+[C]=Zn(g)+CO (4)
C=[C] (5)
(ZnO)+Fe=Zn(g)+(FeO) (6)
式中Zn-代表熔渣中的氧化锌;
Cs-代表固体碳;
[C]-代表铁浴中饱和碳。
(二)铝浴熔融还原法(简称“铝浴法”)
铝浴法中氧化锌主要是以含碳球团的方式进行还原。对铝浴中纯氧化锌球团以及含碳氧化锌球团还原的研究结果表明:铝浴在1000~1250℃温度范围内基本不参与氧化锌的还原,有铝浴存在时含碳球团的还原速度快于无铝浴存在。由于氧化锌还原时强吸热反映,提高温度有利于还原,但提高温度也会提高铅的蒸汽压,加大船的挥发,导致铅及其氧化物进入收集物中,铝浴法就是针对这一特点,利用铝熔点低、传热能力强的特点,是氧化锌在低温下也能获得足够热量,从而既能达到快速还原,又能降低铅挥发的目的。
二、电炉法
电炉法是采用电炉冶炼,在电炉中还原氧化锌。电炉法要求氧化锌矿的锌品位很高,铅含量及其它杂质要非常低,入炉料为粉料,还原要求冶金焦,电炉处理法的原料条件要求严格,目前我国大部分氧化锌矿低品位难选氧化矿,这种原料条件很难再众多厂家实现。
三、韦氏炉法和回转窑法
韦氏炉法和回转窑法主要处理低品位难选矿物,原料条件不限,但由于经济效益的缘故,也要求原料中Zn含量大于15%。韦氏炉法和回转窑法的炉料在还原过程中基本保持原有形状,不能发生软化或熔化;冶炼温度低,反映多是气-固相反应,冶炼周期较长;冶炼的热量均来自煤燃烧,传热方式主要是对流传热,能力利用率低。电炉处理法的冶炼温度高,原料为粉料并快速熔化;反映有气-固相反应和液-气相反应等;冶炼的热量来自电能转化,传热方式主要是辐射传热,故要求反应封闭体内进行,能力利用率高。
氧化锌
2017-06-06 17:49:59
氧化锌俗称锌白,是锌的一种氧化物。氧化锌难溶于水,可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时,会有少量氧原子溢出(800 °C时溢出氧原子占总数0.007%),使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应,生成相应的羧酸盐,如油酸盐和硬脂酸盐。氧化锌可以与硫化氢发生反应,在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的硫化氢.氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌,具有类似水泥的硬化性质,常用于牙科手术。氧化锌和磷酸反应生成的四水合磷酸锌(Zn3(PO4)2·4H2O)也具有相同的性质。氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应,发生起火或爆炸的危险。含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢。更多有关氧化锌的咨询,欢迎登陆上海有色网锌专区!
氧化锌的用途
2017-06-06 17:49:59
氧化锌的用途主要集中在橡胶制造;硅酸盐工业;医药卫生;着色材料;电子领域;在橡胶制造方面,氧化锌的用途:工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物,是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用,氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能,从而有助于轮胎的散热,保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。在硅酸盐工业方面,氧化锌的用途:氧化锌是水泥的一种添加剂,能缩减水泥的硬化时间,并提高水泥的防水性能。在玻璃、陶瓷的制作中,氧化锌可用作助熔剂,降低玻璃和陶瓷的烧结温度。添加铝、镓和氮的氧化锌的透明度达90%,可用作玻璃涂料,让可见光通过的同时反射红外线。涂料可涂在窗户玻璃的内或外,以达到保温或隔热的效果。在医药卫生方面,氧化锌的用途:氧化锌具有除臭、抗菌的功能,因而常被添加入棉织物、橡胶、食品包装等。在食品中添加的氧化锌不仅具有一定的防腐作用,更能作为锌源为人体补充必需的锌元素。 氧化锌可用于改良皮肤健康状况,如婴儿爽身粉、尿布疹药膏、锌膏、抗头屑洗发水和防腐药剂。混有约0.5%氧化铁的氧化锌被称为炉甘石,制造用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂。一些运动绷带也掺入了氧化锌,防止运动员在运动中发生软组织损伤。在着色材料方面,氧化锌的用途:氧化锌在颜料中称为锌白,[2]其透明度介于立德粉和二氧化钛之间。中国白是一种特殊的锌白,是画家绘画的一种颜料。锌白相对于传统的白铅,在阳光下能保持永久,它不会受含硫空气的污染,而且无毒、价廉。在电子领域方面,氧化锌的用途:氧化锌在常温下的能带隙很高,因此常用来制造激光二极管和发光二极管。而相对于能带隙同样很高的氮化镓,氧化锌具有更大的激子结合能(室温下约60meV),因而发光亮度更高。此外,氧化锌在高能射线和湿化学腐蚀下的稳定性也是其被广泛应用的重要原因。掺有铝元素的氧化锌被用作透明电极,该复合材料的成本和毒性比传统的氧化铟锡要小得多。氧化锌已经在太阳能电池和液晶显示屏上得到应用。随着氧化锌的用途更多的被开发,氧化锌已经成为了工业和生产也不可或缺的重要材料.
氧化锌的火法冶炼技术
2019-01-07 17:37:56
一、金属浴熔融还原法
金属浴熔融还原法:其中含碳球团铁浴熔融还原法是非高炉炼铁中的主要研究工艺之一。金属浴熔融还原法,除具有氧化物(或含碳氧化物球团)快速还原,能量利用好等特点外,金属浴本身自带的大量显热,以及其良好的热传递能力,能快速补充氧化物还原所消耗的热量,促进氧化物的还原反应,这也是其特点之一。由于氧化锌矿中都伴随着一定量的铅,当采用铁浴或铁熔点以上的温度处理时,这些铅基本全部挥发,使收集物产品质量大为降低,所以实现氧化锌矿中的锌、铅分离是得到高品位氧化锌粉的关键。采用铁浴熔融还原法对含铅量高的含锌铅粉尘处理后证实,收集物中ZnO含量仅70%,没有达到处理的效果,后采用废铝形成铝浴替代铁浴,实现氧化锌的熔融还原,收集物中ZnO含量达92.523%,初步实现了锌铅分离及粉尘处理。铝浴熔融还原法的特点:铝的熔化温度很低(660℃),其传热能力很强,可在较低温度下选择还原温度,既达到氧化锌快速还原,而Pb又不挥发的目的。
(一)铁浴熔融还原法(简称“铁浴法”)
铁浴法处理氧化锌矿的原理类似铁氧化物铁浴还原的机理。铁浴法中氧化锌的还原方式多于其它火法工艺,而且氧化锌的还原是耗热过程,铁浴法的温度高,传热方式主要是传导传热,热传递速度快,并充分利用铁水的显热,所以铁浴法中氧化锌还原反应速度很快。
(二)铝浴熔融还原法(简称“铝浴法”)
铝浴法中氧化锌主要是以含碳球团的方式进行还原。对铝浴中纯氧化锌球团以及含碳氧化锌球团还原的研究结果表明:铝浴在1000~1250℃温度范围内基本不参与氧化锌的还原,有铝浴存在时含碳球团的还原速度快于无铝浴存在。由于氧化锌还原时强吸热反映,提高温度有利于还原,但提高温度也会提高铅的蒸汽压,加大船的挥发,导致铅及其氧化物进入收集物中,铝浴法就是针对这一特点,利用铝熔点低、传热能力强的特点,是氧化锌在低温下也能获得足够热量,从而既能达到快速还原,又能降低铅挥发的目的。
二、电炉法
电炉法是采用电炉冶炼,在电炉中还原氧化锌。电炉法要求氧化锌矿的锌品位很高,铅含量及其它杂质要非常低,入炉料为粉料,还原要求冶金焦,电炉处理法的原料条件要求严格,目前我国大部分氧化锌矿低品位难选氧化矿,这种原料条件很难再众多厂家实现。
三、韦氏炉法和回转窑法
韦氏炉法和回转窑法主要处理低品位难选矿物,原料条件不限,但由于经济效益的缘故,也要求原料中Zn含量大于15%。韦氏炉法和回转窑法的炉料在还原过程中基本保持原有形状,不能发生软化或熔化;冶炼温度低,反映多是气-固相反应,冶炼周期较长;冶炼的热量均来自煤燃烧,传热方式主要是对流传热,能力利用率低。电炉处理法的冶炼温度高,原料为粉料并快速熔化;反映有气-固相反应和液-气相反应等;冶炼的热量来自电能转化,传热方式主要是辐射传热,故要求反应封闭体内进行,能力利用率高。
高砷次氧化锌综合回收技术
2019-01-21 18:04:24
一、前言
韶关冶炼厂两个系统的鼓风炉渣经烟化沪回收的次氧化锌达10000 t左右,其主要化学成份见表1。
表1 次氧化锌的化学成份元素ZnPbAsGeAg成份(%)50.28~54.225.21~16.184.17~9.740.022~0.0550.008~0.023
另外还有少量的C,S,Cl,F等,晶相表明:Zn,Pb,As以氧化物形态存在,Ge大部分以锗酸盐形态存在,Ag则被包含于Pb中。
目前绝大部分的次氧化锌返回烧结配料,这种处理方式有三个不足之处。
(一)由于次氧化锌中含砷总量近1000 t,韶关冶炼厂全厂约50%的砷富集进次氧化锌中,是该厂砷的汇聚点,同时每年从铅锌精矿中带人的砷约为500~800 t,如不及时处理。砷将会在系统中不断富集循环,对环保造成巨大的压力。
(二)砷的不断富集,各物料中砷含量将会越来越高,而高砷物料对该厂主体工艺—ISF炉有不可忽视的负面影响,同时给有价稀散金属锗、铟回收带来困难。
(三)次氧化锌返烧结配料时,粉尘大且含砷高,造成操作环境恶劣,同时配料加入过多的次氧化锌使烧结块的强度和成块率下降,影响烧结块的质量和产量。
因此,寻找合适的处理次氧化锌的方法,综合回收铅锌锗砷等有价金属,产出市场受欢迎的产品则能变废为宝,获得可观的经济效益。
二、试验原理及工艺流程
将次氧化锌加硫酸及少量水混合,则锌、铅迅速生成硫酸盐,发生的反应式主要有:
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O (1)
PbO + H2SO4 = PbSO4+H2O (2)
ZnGeO3 +H2SO4 = ZnSO4 + GeO2+H2O (3)
As2O3十3H2O=2H3AsO3 (4)
在350~550℃烙烧时,H3ASO3被重新分解,H2O和As2O3挥发:
2H3AsO3=AS2O3+3H2O (5)
而硫酸锌要在大于600℃时才能分解,硫酸铅的熔点则达1170℃,并且在950℃以上开始分解,这两种产物在此温度下都会留在焙砂中,不被挥发;由于次氧化锌中有少量碳,GeO2可能被部分还原成GeO,另外由于次氧化锌中的Cl, F存在也可能生成GeCl4,GeF4而造成有部分被挥发;而Cl,F则主要生成HCI,HF挥发出去。
将焙砂水浸时,硫酸锌溶于水中,锗也有30%溶解,而铅银则被富集在渣中以便进一步回收。其主要工艺流程图如图1。图1 硫酸焙烧水浸综合回收次氧化锌原则流程
三、试验部分
(一)直接酸浸
将次氧化锌加硫酸直接浸出:1/s= 5∶1,温度70~90℃,时间1.5h,终酸10~20 g/L,浸出时,Zn有96%被浸出,As,Ge约浸出94%、70%, F、Cl浸出90%以上,而Pb、Ag银留在渣中,浸出液的化学成份(g/L);Zn90~100,As8~20,Ge0.1~0.2,F0.1~0.2,Cl0.1~0.2,酸浸液中的As、F、Cl含量都较高,要将其直接净化成电解液,难度十分大。
(二)硫酸焙烧
将次氧化锌加直接酸浸量酸耗110%~120%的硫酸和少量水混匀,然后将混料放入石墨坩埚中焙烧。试验考察了不同焙烧温度、硫酸量、焙烧时间等参数。
1、不同硫酸量对物料挥发率的影响
各取200 g次氧化锌加90mL,100mL,110mL,120mL,130mL硫酸于400℃焙烧7h,金属挥发率如图2。F,Cl在这种酸度范围挥发较彻底。图2 不同硫酸量对金属挥发率的影响
由图2可知,在这种酸度范围内,铅、锌全部在焙砂中,砷锗则随加酸量的增加而增加,在加入硫酸110~120mL(即加入直接酸浸耗酸量 110%~120%)时效果较好,砷的挥发率为90%以上。
2、不同焙烧温度对金属挥发率的影响
各取200 g次氧化锌加120 mL硫酸及少量水混匀,于300℃、350℃、400℃、500℃烙烧7h。F、Cl在较低温度范围内挥发完全,而砷则在350℃以上挥发可达90%以上,锗的挥发为40%左右,而铅、锌几乎不被挥发。挥发温度取400~500℃较合适。见图3。图3 不同焙烧温度对金属挥发率的影响
3、焙烧时间对金属挥发率的影响
各取200 g次氧化锌加115 mL硫酸(98%)及少量水于400~500℃焙烧3h、4h、5h、6h、7h,F、C1在3h就几乎挥发完全,金属挥发率曲线变化如图4。 图4 不同焙烧时间对金属挥发率的影响
由图4知,锌、铅始终没有什么挥发,砷、锗随时间增加挥发率增加。在5h左右时砷的挥发率达到90%以上,试验取焙烧时间5h较好。
综合以上条件,硫酸焙烧的最佳条件为:加入次氧化锌重量的1.1~1.2倍的硫酸,在400~500℃焙烧5h,便可获得理想的焙烧结果。
(三)焙砂酸漫将焙砂加水浸出,条件I/s= 5∶1,温度70℃,时间1.5 h,浸出终点pH=3,浸出渣量为次氧化锌的30%,浸出液及渣的化学成份如表2。
表2 焙砂水浸液及渣的化学成份物料ZnPbGeAsFCl1#液(g/L)105.280.0220.0320.300.00120.00381#渣(%)3.1451.700.0140.40——2#液(g/L)101.550.0140.0330.160.002650.00382#渣(%)2.5256.140.0120.21——3#液(g/L)107.210.0170.0290.170.001850.002963#渣(%)3.8352.620.0200.40——
由表2知,浸出液中的As都在0.3g/L以下,F、Cl已符合电解要求,只要对酸浸液稍加处理就可得到合格的电解前液,而渣被富集成含铅50%以上含砷小于0.4%的铅精矿,可以返烧结配料或另外处理。
四、工业试验
工业试验共处理9.2 t次氧化锌,产出17.36t焙砂,0.75 t烟尘。试验利用回转窑进行脱砷、氟、氯,窑长12 m,直径1.2m倾斜度5。。试验条件为:次氧化锌:硫酸=1∶0.91,焙烧时间5 h,焙烧温度为450~550℃,进料500kg/h。由于加入的硫酸量几乎是与次氧化锌反应的量,所以烟囱的烟气几乎没有。其技术指标为:脱砷率在85%~95%,而F、Cl的脱除率大于95%,而Ge的挥发率比小型试验好,小于30%,而Pb、Zn、Ag几乎不挥发,焙砂中的砷小于0.5%,扩大试验中次氧化锌、焙砂及烟尘的化学成份的平均值如表3。
表3 工业试脸中次氧化锌、焙砂及烟尘的化学成份(%)物料PbZnAsGeAgFCl次氧化锌13.9052.895.420.0310.02250.06430.030焙砂7.5027.400.370.0120.0150.001180.00070烟尘6.002.6732.350.00290.0023——
由表3可知,工业试验与小型试验基本吻合。
五、结语
(一)采用“硫酸焙烧-水浸”处理次氧化锌,工艺流程简单,铅、锌直收率高,成本低,所耗试剂少。在小型试验的基础上,工业试验证明该工艺能较好脱除次氧化锌的砷、氟、氯。
(二)在焙烧条件为:温度400~500℃,加酸量为次氧化锌重的110%~120%,焙烧时间为5 h,焙砂水浸条件为:1/s=5∶1,时间1.5 h,温度60~80℃,铅的直收率大于99%,锌的直收率为98%,砷的脱除率为90%,锗的直收率为60%。原料中的98%的锌、60%左右的锗、0.5%左右的砷进入浸出溶液,而铅、银全部留在渣中,浸出渣含铅50%以上,含砷小于0.4%。
(三)该工艺一个不足之处是锗在流程中分散,增加了锗的回收成本,降低了锗的回收率。
废氧化锌
2017-06-06 17:49:54
废氧化锌自身基本面压力尤在,特别是下游需求未见起色,而随着废氧化锌的价格的走高上游售货有意愿的恢复.从相关企业了解到由于近年来我国锌精矿品位逐年下降导致冶炼成本不断提高,加上近年来积压的尾矿,废氧化锌等材料今年的使用率也有所增加,企业对于生产成本的敏感性大大增加。因此在今年二季度出现反季节的大幅下跌后,企业惜售情绪也较以往更为强烈。所以尽管产量数据较高,但实际流通到市场的量可能并没有数据公布的那么多。局部的供应紧张是促使锌价急转回升的原因,但我们认为在价格低位时,基于成本敏感性导致的价格回升力度会较为强劲,而随着近期氧化锌的快速走高,企业出货意愿的恢复将继续对国内氧化锌价格形成压制,毕竟从产量数据来看近几个月国内精矿和精锌产量仍然居高不下,因此除非下游消费有实质性增长,否则就基本面而言对国内氧化锌价格不应看得过高。短期内积累的废氧化锌的压力也会有一次释放的过程,整体下半年废氧化锌维持高位振荡的可能性较大。