利用氧化锌矿制备饲料级氧化锌的工艺流程

利用氧化锌矿制备饲料级氧化锌的工艺流程
摘要：饲料级的氧化锌基本上都是利用富含氧化锌的化工原料经过一定的处理后所得而成的，此处通过实验条件下的操作流程来进一步解释和说明饲料级氧化锌的制备过程，而工业大批量的生产模式、流程及原理也是如此。

1.原料及相关实验仪器
主要的原料为氧化锌矿、硫酸(质量分数30%)、过氧化氢(质量分数为27.5%的过氧化氢溶液)和碳酸钠(质量分数98%)等。

氧化锌矿的主要化学组成成分为锌55.7%、铅3.76%、铁3.12%、二氧化硅0.86%、铜0.95%、镉0.39%、砷未检测出。

主要的设备有：磁力搅拌器、布氏漏斗、恒温水浴、恒温烘箱、马弗炉和1000mL的三口烧瓶等。

2.锌的浸出
取100g的氧化锌矿粉，加入装有一定量硫酸的1000mL三口烧瓶中，90℃下恒温搅拌
两小时，过滤去渣。

原料中主要元素多以氧化物的形式存在，说话的金属氧化物将发生以下反应:
MO n
2+nH + M n+ +n
2
H2O
式中M表示Zn、Fe、Cu、Cd等。

在酸浸过程中除Zn以外，Pb、Fe、Si、Cu、Cd等杂质元素将大量被浸出，浸出液的组成及含量为锌106.3 g/L、铅0.31 g/L、铁0.65 g/L、二氧化硅0.032 g/L、铜0.16g/L、镉0.06 g/L、砷未检测出。

3.浸出液的净化
浸出液的净化主要包括三个步骤：①双氧水氧化除铁：将浸出液加入1000mL三口烧瓶中，80℃恒温下加入双氧水，控制双氧水用量为理论量的1.5倍，搅拌反应一小时。

在酸性条件及氧化剂的共同作用下，浸出液中大量的二价铁转化为三价，溶液由深绿色变成红棕色。

然后向溶液中加入氧化锌矿粉，调节pH值至5.0～5.3，此时三价铁发生反应生成氢氧化铁沉淀被除去。

②锌粉的置换：饲料级氧化锌产品对重金属杂质如Pb、Cu、Cd的含量要求相当严格(要求质量分数不大于0.0005%)，浸出液中的重金属杂质会影响饲料级氧化锌产品质量，必须除去。

实验采用锌粉置换除去溶液中的Pb、Cu、Cd等杂质，同时又不会引入新的杂质。

③深度除杂：据相关文献，金属硫化物CdS、PbS、CuS的溶度积比ZnS的小得多，故可以加入硫化钠生成难溶性沉淀除去Cd、Pb、Cu等杂质。

为确保重金属杂质沉淀完全而又不致于引入过多新杂质影响产品质量,控制硫化钠的加入量为理论量的105%。

4.碱锌合成
将碳酸钠加入精制硫酸锌溶液中，得到碱式碳酸锌沉淀。

反应式如下：
3Na2CO3+ 3ZnSO4+ 3H2O
3Na2SO4+ZnCO3· 2Zn(OH)2·H2O↑+ 2CO2
5.洗涤干燥与煅烧
将碱式碳酸锌转入布氏漏斗进行固液分离，分3次每次采用100mL去离子水洗涤滤饼，后将滤饼取出放置在恒温烘箱设定干燥温度为110℃烘干两小时，后置于马弗炉中在900℃下煅烧四小时得到饲料级氧化锌产品。

结语：
凡特施特所生产的饲料级氧化锌正是严格按照类似的相关规定和原理进行一步一步的分离和提纯，最后得到高纯度的饲料级氧化锌，请买家放心使用。