鋅渣氧粉低溫濕化學(xué)法制備納米氧化鋅的研究.pdf

1、我國(guó)鋅產(chǎn)品生產(chǎn)的大幅增加，造成了鋅資源日益短缺、鋅礦石品位下降，因此低成本、高效率地生產(chǎn)高附加值鋅產(chǎn)品成為提高鋅資源利用率的必然趨勢(shì)。納米氧化鋅作為一種新型無機(jī)功能材料，因具備宏觀物體所沒有的特殊性質(zhì)而應(yīng)用廣泛。然而，現(xiàn)有納米氧化鋅的制備大多以鋅鹽或金屬鋅為鋅源，工藝復(fù)雜且生產(chǎn)成本高，不適于工業(yè)化生產(chǎn)。本論文以廉價(jià)鋅渣氧粉為原料，濕法提取鋅后，采用低溫溶液法制備納米氧化鋅，工藝簡(jiǎn)單、綠色無污染，在解決環(huán)境污染、資源再利用方面具有現(xiàn)實(shí)意義

2、。本論文主要結(jié)論如下：
　　（1）以硫酸作為浸出劑，提取鋅渣氧粉中鋅，研究了硫酸初始濃度、液固比、浸出時(shí)間、浸出溫度等因素對(duì)鋅、鐵浸出率的影響；確定了最佳浸出條件為：硫酸初始濃度1.5 mol/L，液固比6∶1，浸出溫度80℃，浸出時(shí)間2 h；鋅渣氧粉中鋅浸出率為87.1％，鐵浸出率為24.69%。浸出液組成為：Zn59.41g·L-1、Fe2.57g·L-1、Pb0.0093g·L-1、Cu0.08g·L-1、Cd0.12g·L

3、-1。
　　（2）浸出液凈化分為兩步：（a）H2O2氧化除鐵，其最佳條件為：調(diào)節(jié)溶液pH=5，H2O2用量為理論用量1.4倍，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時(shí)間為1 h，經(jīng)檢測(cè)凈化液中鐵離子含量為0.502 mg·L-1，除鐵率達(dá)97.48%；（b）鋅粉置換法除銅、鎘等雜質(zhì)，其最佳條件為：鋅粉用量為理論用量7倍，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)時(shí)間為60min，經(jīng)檢測(cè)凈化液中雜質(zhì)銅、鎘離子含量分別為0.035 mg·L-1和0.054 mg·L-1

4、。經(jīng)兩步凈化后得到的精制硫酸鋅溶液中雜質(zhì)含量達(dá)到凈化要求，可用于下一步制備納米氧化鋅。
　　（3）以精制ZnSO4溶液為鋅源，NaOH溶液為沉淀劑，采用低溫溶液法制備納米氧化鋅，研究了鋅堿摩爾比、反應(yīng)溫度、不同初始鋅離子濃度對(duì)產(chǎn)品晶體結(jié)構(gòu)和形貌的影響，確立了最佳制備條件為：初始鋅離子濃度為0.1 mol/L，鋅堿摩爾比為1∶5，控制62℃條件下恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1 h，制備出圓錐形的六方晶系纖鋅礦結(jié)構(gòu)納米氧化鋅，顆粒分布均勻，平均粒徑為