由含鋅煙灰制備氧化鋅的工藝研究.pdf

1、國內(nèi)氧化鋅主要用作橡膠行業(yè)的工業(yè)原料，占據(jù)氧化鋅總消耗量的60％左右。用于橡膠行業(yè)的氧化鋅對重金屬雜質(zhì)元素的含量有嚴(yán)格要求，尤其是錳元素，因?yàn)殄i元素含量超標(biāo)會加速橡膠的老化。采用氨法由含鋅煙灰制備氧化鋅的原生產(chǎn)工藝過程中，鐵、錳脫除的具體過程為:在浸出的同時加入次氯酸鈣進(jìn)行一次氧化除鐵、錳，然后還必須加入昂貴的二氧化鉛進(jìn)行深度氧化除鐵、錳。此方法不僅經(jīng)濟(jì)成本高，而且沉降過濾困難，鐵、錳脫除效果不佳。針對上述問題本文采用次氯酸鈣對含鋅煙灰

2、進(jìn)行氧化預(yù)處理，然后對預(yù)處理后含鋅煙灰進(jìn)行氨浸，氨性浸出液經(jīng)“凈化-蒸氨-煅燒”后得氧化鋅產(chǎn)品。首先考察了預(yù)處理?xiàng)l件對浸出液中鐵、錳元素含量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后預(yù)處理?xiàng)l件為:次氯酸鈣添加量為8％（wt，％），預(yù)處理時間為30min，預(yù)處理時液固比為3ml/g，預(yù)處理溫度為室溫，攪拌速度250rpm。在優(yōu)化后預(yù)處理?xiàng)l件下，氨性浸出液中檢測不到鐵、錳元素的存在。然后通過X射線光電子能譜(XPS)對預(yù)處理前后含鋅煙灰中鐵、錳元素的存在

3、價態(tài)進(jìn)行了表征，并對預(yù)處理過程可能的氧化機(jī)理進(jìn)行了討論。研究表明，經(jīng)預(yù)處理過程含鋅煙灰中二價鐵和二價錳的氧化物分別被氧化為三價鐵和四價錳的氧化物或者它們的水合物形式，從而阻止了鐵、錳元素在氨浸過程中的溶解，達(dá)到了脫除鐵、錳元素的目的。
　　采用“氧化預(yù)處理-氨浸”工藝處理含鋅煙灰后得浸出液，采用鋅粉置換法脫除浸出液中的銅、鎘、鉛元素。首先通過理論計(jì)算獲得了浸出液中鋅、銅、鎘和鉛的游離離子濃度分別為3.22×10-10mol/L、3

4、.42×10-12mol/L、3.2×10-12mol/L和2.23×10-12mol/L。然后進(jìn)一步計(jì)算獲得了置換后所得凈化液中銅、鎘和鉛元素的理論濃度分別為7.83×10-34 mol/L，2.7×10-13 mol/L和1.14×10-19 mol/L。最后通過實(shí)驗(yàn)考察了凈化條件對凈化效果的影響。研究表明，在優(yōu)化后凈化條件下（鋅粉添加量為理論鋅粉添加量的8倍，反應(yīng)時間1h，反應(yīng)溫度為60℃，攪拌速度為250rpm）進(jìn)行深度凈化所得