由锌焙砂制备七水合硫酸锌

由锌焙砂制备七水合硫酸锌、超细氧化锌以及含量的

测定和应用

应121-2 201269503208 赵继豪

摘要：七水硫酸锌是一种重要的无机锌盐，以其良好的水溶性广泛用于选矿、电镀、化工、化纤、饲料生产等方面。常由锌精矿焙烧后的锌焙砂或者其他含锌原料，经过酸浸、氧化、置换和再次氧化等化学反应，除去杂质后制得。

以锌焙砂为原料,经氨浸,除杂,沉锌,干燥,煅烧等工序制取了活性氧化锌.采用正交设计确定制备过程的最佳技术条件,使锌的浸出率达95%以上,总回收率达90%.产品中活性氧化锌的含量为99.4%,比表面积为75m2/g,产品质量达到HG /7 2572-94一等品标准.该工艺具有操作简单、稳定、可靠、适应性强以及锌的转化回收率高、“三废”少、环境污染小、成本低、产品质量好等特点。基本性质：

七水硫酸锌：ZnSO

4·7H

2

O 分子量： 287.56

白色或微带黄色结晶或粉末。易溶于水。微溶于醇和甘油，不溶于液氨、酮。在干燥空气中逐渐风化，失去水而成白色粉末。280 ℃时失去全部结晶水而成无物，500 ℃以上分解。相对密度1.975。熔点100 ℃。

氧化锌：ZnO 分子量：81.39

白色或者浅黄色微细粉末，难溶于水和乙醇，易溶于稀酸，氢氧化钠和氯化铵溶液，在空气中缓慢吸收二氧化碳以及水形成酸式碳酸锌。密度：5.606g·cm-3。熔点：1975℃。

应用:

七水合硫酸锌：

1 、在医药生产中用作的催吐剂、营养增补剂、置换剂等。

2 、在农业上大量用于饲料、复合肥料作为锌的补充剂及防止果树病虫害的杀虫剂；

3 、在工业生产中用于制造立德粉（锌钡白）、锌盐、人造纤维及维纶纤维的原料；印染行业的媒染剂；木材、皮革的保存剂；循环冷却的水处理剂；骨胶澄清、保存剂；有色金属选矿药剂。

氧化锌：

1、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂，也作白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂等

2、在化肥工业中对原料气作精脱硫用

3、主要用作白色颜料，橡胶硫化活性剂、有机合成催化剂、脱硫剂，用于静电复印、制药等

4、用于合成氨、石油、天然气化工原料气的脱硫

5、用作分析试剂、基准试剂、荧光剂和光敏材料的基质

一、用硫酸铁一硫酸作浸取剂从闪锌矿制备七水合硫酸锌

目前,国内外湿法炼锌中对闪锌矿的冶炼一直采用焙烧后浸取的方法,此方

法缺点有三:①在高温焙烧过程中,一部分锌能生成溶解度很小的铁酸锌,降低锌的回收率。②焙烧时产生大量的烟尘和SO

2

气体,致使劳动条件恶化,并造成大气

污染。③有的厂家用碱液吸收SO

2

,这又需要增加庞大的除尘净化设备,使成本增加。根据上述情况,本课题旨在探索一条既能利用国内天然资源,又能保护生态环境的湿法炼锌新工艺。

本文介绍了用硫酸铁一硫酸作浸取剂,从闪锌矿制备七水硫酸锌的工艺过程。用铁屑作中和剂和还原剂除去浸取液中的酸和未反应的Fe3+,从溶液中结晶出大

部分FeSO

4·7H

2

0后,用“针铁矿”法除去刹余的Fe2+,用四氛乙烯作革取剂回收

渣中的硫。

1.1浸渍法工艺流程见图1

1.2实验方法

1.2.1 浸取和提硫在1000毫升烧杯中,加入一定量的H2SO4,Fe2(S04)3和水,在一定温度和不断搅拌下加入定量矿粉,反应一定时间后过滤,滤渣用四氯乙烯提硫后进行二次浸取,浸取过程中不断补充水,以维持一定的液固比。

1.2.2 还原脱酸将上述滤液在323K条件下,加人过量铁屑,反应半小时后抽滤。

1.2.3 除铁将还原脱酸后的滤液加热浓缩,冷却结晶析出FeSO4·7H2O晶体。溶液中剩余的Fe2+用“针铁矿”法除去。具体方法是在363K条件下,以空气作氧化剂,以粗氧化锌作中和剂,在pH3.5一4.5之间反应4小时后抽滤,滤渣(FeOOH)

用H

2S;溶解生成Fe

2

(S0

4

):作浸取剂以循环利用。

1.2.4 除重金属将上述滤液加热至353K,按重金属含量的110%的比例加人锌粉,在不断搅拌下,反应1小时后抽滤,滤液浓缩至51Be o,冷却结晶即得产品

ZnSO

4·7H

2

O针状晶体。

二、由锌焙砂制备活性氧化锌

目前国内生产活性氧化锌多采用碳酸锌分解法。该法需耗用大量的硫酸和纯碱,副产品硫酸钠量大,不易回收,浸取时进入液相的杂质较多.硫酸浸取时对设备的腐蚀严重. SO

4

2-的存在会影响产品的主含量和活性,需进行多次洗涤,从而排出大量的废液,严重污染环境,同时也降低了锌的回收率,且产品质量难以保证。

本实验采用混合氨浸法.该法以价格低廉的NH

3-NH

4

HCO

3

作浸取剂和沉淀剂,副

产品碳酸铵可循环使用,降低了生产成本.氨浸取时的选择性高,进入液相的杂质

少,除杂时只需在浸取的过程中加少量的H

2O

2

,过滤即可除去少量的铁、锰杂质,

再向滤液中加入少量的锌粉置换进行深度除杂.除杂简单彻底,减少了锌损失的环节,提高了锌的总回收率,产品质量也得到了保证.同时排出的废液量少,基本上无环境污染,从而达到“一低三高”的效果。

2.1原理及制备方法

将锌焙砂矿粉研碎后,与氨水碳铵和水的混合溶液于500 mL的三口瓶中进行搅拌浸取,控制一定的反应温度和转速,在浸取后期不时地向浸取液中加适量的

H 2O

2

(5% ),氧化低价的铁、锰.浸取大约3 h后,过滤,去残渣.矿石中的粗品氧化

锌经氨浸后得到锌铵络合物溶液.

2.2工艺流程

锌焙砂制活性氧化锌的工艺流程见图2.

三、结语

a、用硫酸铁一硫酸作浸取剂从闪锌矿制备七水合硫酸锌,按GB666一78分析结果,各项均符合工业一级品标准。