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          用含鋅鉛煙灰制備氧化鋅的技術(shù)_

          用含鋅鉛煙灰制備氧化鋅的技術(shù)

          發(fā)布時(shí)間:2020-04-14


          氧化鋅廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃和電子等職業(yè),跟著工業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)對氧化鋅的需求量日益添加。用低檔次含鋅物料出產(chǎn)活性氧化鋅,既可充分利用鋅資源,又可下降出產(chǎn)本錢,因而,現(xiàn)在該研討范疇反?;顫?,歸納利用低檔次氧化礦、次氧化礦、鋅渣、煙灰等的研討逐步引起廠商注重。煙灰是鉛、鋅冶金進(jìn)程的一種中間產(chǎn)品,是由回轉(zhuǎn)窯蒸發(fā)、貧化處理鉛鼓風(fēng)爐渣等含鋅物料發(fā)作的,其成分雜亂,除含鋅、鉛外還含有較多的砷、銻等雜質(zhì)。因?yàn)槠涮幚黼y度大,本錢高,不能直接作為濕法煉鋅的質(zhì)料。但因?yàn)槠滗\含量高,且易于浸出進(jìn)人溶液,因而,可用作制取氧化鋅粉末產(chǎn)品。
              處理煙灰現(xiàn)有的辦法有酸浸法和配合法兩種。酸浸法是以粗氧化鋅或鋅礦砂為質(zhì)料,與稀酸混合反響后,經(jīng)除雜、中和、枯燥和煅燒制得氧化鋅。該法除雜量大,工藝雜亂,本錢高,并且廢水量大,處理困難,對環(huán)境有污染。配合法是以粗氧化鋅或脫硫用過的鋅觸媒焙燒物為質(zhì)料,用-碳酸氫銨溶液作浸出劑,經(jīng)浸出、除雜凈化、蒸沉鋅、洗刷枯燥和煅燒等工藝進(jìn)程制得活性氧化鋅。該法設(shè)備出資少,雜質(zhì)少,可是流程長,并且只適應(yīng)于富含ZnO的物料,若物料中含有必定量的ZnS,則該法不能直接選用,需用氧化劑先預(yù)處理煙灰,將硫化鋅轉(zhuǎn)化為氧化鋅。因而,實(shí)驗(yàn)研討了用預(yù)處理煙灰,然后用溶液浸出,終究制得得氧化鋅粉末產(chǎn)品。
              一、實(shí)驗(yàn)部分
              (一)實(shí)驗(yàn)質(zhì)料
              實(shí)驗(yàn)用煙灰取自廣西某工廠,其粒度為65~76μm,首要化學(xué)成分見表1。
          表1  煙灰的化學(xué)成分%




          Zn

          Pb

          Fe

          As

          Cd

          Sb

          Si

          S


          49.86

          26.89

          0.75

          0.80

          0.03

          0.11

          0.5

          1.81
              (二)實(shí)驗(yàn)辦法
              先用水將干煙灰調(diào)制成液固體積質(zhì)量比為1∶1的煙灰漿,然后用3%預(yù)處理一段時(shí)刻,再在必定溫度下參加必定量溶液拌和浸出,然后離心過濾,濾液恰當(dāng)稀釋并拌和一段時(shí)刻后再離心過濾,二次濾液作為浸出劑回來浸出,濾餅為氫氧化鋅,洗刷、烘干、鍛燒后得純潔的氧化鋅粉末。
              二、成果與評論
              (一)體積分?jǐn)?shù)及預(yù)處理溫度對鋅浸出率的影響
              在不同溫度下,往100g煙灰漿(液固體積質(zhì)量比1∶1)中參加必定量,拌和60min后,在60℃溫度下,參加3mol/L溶液浸出2h,調(diào)查體積分?jǐn)?shù)及預(yù)處理溫度對煙灰中鋅浸出率的影響,成果見表2。
          表2  體積分?jǐn)?shù)及預(yù)處理溫度對鋅浸出率的影響




          實(shí)驗(yàn)編號

          體積分?jǐn)?shù)/%

          預(yù)處理溫度/℃

          鋅浸出率/%


          1

          1

          25

          38.24


          2

          3

          25

          55.67


          3

          5

          25

          56.71


          4

          1

          40

          40.33


          5

          3

          40

          60.01


          6

          5

          40

          61.24
              從表2能夠看出:體積分?jǐn)?shù)增大,鋅浸出率升高;在25℃下,當(dāng)體積分?jǐn)?shù)從1%添加到3%時(shí),鋅浸出率進(jìn)步17%;體積分?jǐn)?shù)從3%增大至5%時(shí),鋅浸出率僅進(jìn)步1%;當(dāng)溫度升高至40℃時(shí),體積分?jǐn)?shù)從1%增大至3%,鋅浸出率進(jìn)步近20%,并且氧化鋅吸附的SO2被氧化成硫酸鋅,對環(huán)境不形成污染。能夠以為:溫度對鋅浸出率影響不明顯,體積分?jǐn)?shù)為3%比較適合。
              (二)溫度對鋅浸出率的影響
              在25℃下,用3%預(yù)處理煙灰,然后用3mol/L溶液在不同溫度下浸出1.5h。實(shí)驗(yàn)成果如圖1所示。

          圖1  浸出溫度對煙灰中鋅漫出率形晌
              從圖1看出:隨浸出溫度升高,鋅浸出率呈線性升高。室溫下,鋅浸出率只要30.22%,而當(dāng)溫度升高到95℃時(shí),鋅浸出率到達(dá)89.31%。歸納考慮,浸出溫度以85℃為宜。
              (三)濃度對鋅浸出率的影晌
              在25℃下,用3%預(yù)處理煙灰,然后在85℃下,用不同濃度的溶液浸出1.5h。實(shí)驗(yàn)成果如圖2所示。

          圖2  濃度對鋅浸出率的影響
              從圖2看出:隨濃度增大,鋅浸出率進(jìn)步,特別是濃度從2mol/L增大至5mol/L,鋅浸出率進(jìn)步了46.54%,到達(dá)97%。這是因?yàn)闊熁抑袖\與堿發(fā)作反響,生成鋅酸鈉進(jìn)入溶液:
          2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O。
              可是,當(dāng)濃度增大至6mol/L后,鋅浸出率僅添加0.52%,不能到達(dá)100%,這可能是煙灰中的鋅被包裹起來而無法與堿觸摸的原因。
              (四)浸出時(shí)刻對鋅浸出率的影響
              在25℃下,用3%預(yù)處理煙灰,然后在85℃下用3mol/L溶液浸出,調(diào)查浸出時(shí)刻對鋅浸出率的影響。成果如圖3所示。

          圖3  浸出時(shí)刻對鋅浸出率的影響
              從圖3可知:隨反響時(shí)刻添加,鋅浸出率進(jìn)步。浸出0.5~1.5h,鋅浸出率從73.81%進(jìn)步至96.92%;但浸出1.5h之后,鋅浸出率進(jìn)步緩慢。所以,浸出時(shí)刻以1.5h為最佳。
              (五)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
              在25℃下,用3%預(yù)處理煙灰,然后在85℃下用5mol/L溶液浸出1.5h,
          鋅浸出率和浸出渣中鋅和鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表3。
          表3  堿浸出煙灰驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)成果




          實(shí)驗(yàn)編號

          鋅浸出率/%

          浸出渣中ωB/%


          Zn

          Pb

          As


          1

          96.92

          3.91

          45.33

          0.02


          2

          97.03

          3.42

          45.20

          <0.01


          3

          96.98

          4.01

          45.28

          0.01


          4

          97.13

          3.66

          46.21

          <0.01
              從表3可知:歸納實(shí)驗(yàn)條件下,鋅浸出率在97%左右,浸出渣中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3%~4%之間,鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)45%左右,簡直不含As。浸出渣可進(jìn)入鉛體系提取鉛,完成資源歸納利用。
              (六)氧化鋅的制備
              將上述堿浸出液降溫至25℃、稀釋1倍,拌和0.5h后離心過濾,濾餅烘干,氫氧化鋅沉積率為72.3%。沉積物的XRD分析成果表明其物相組成首要為ZnO;化學(xué)分析成果表明,ZnO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.58%,Pb0質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.12%,基本上到達(dá)直接法一級品要求。
              三、定論
              含鋅煙灰經(jīng)在常溫下預(yù)氧化處理后用溶液浸出,可將其間的97%的鋅轉(zhuǎn)入溶液,然后經(jīng)沉積、過濾、烘干,可制得氧化鋅粉末。該辦法所得ZnO粉末純度較高,為充分利用含鋅煙灰供給了一條有效途徑。
          用含鋅鉛煙灰制備氧化鋅的技術(shù)_

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