[发明专利]一种利用低品位含锌矿物生产氧化锌的方法

说明书

 

技术领域：

    本发明涉及一种工业级氧化锌的制备方法，尤其涉及一种利用低品位含锌矿物生产氧化锌的方法。

背景技术：

氧化锌是橡胶和轮胎工业必不可少的添加剂，也可作天然橡胶、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂和补强剂以及着色。纳米氧化锌用于橡胶工业中可以充分发挥硫化促进作用，提高橡胶的性能，其用量仅为普通氧化锌的30%-50%。

在化学工业中，氧化锌被广泛用作催化剂、脱硫剂，如合成甲醛时作为催化剂，合成氨时作为脱硫剂，纳米氧化锌的表面高活性可以提高催化剂的选择性能和催化效率，具有广泛的潜在应用市场。

在涂料工业中，氧化锌除了具有着色力和遮盖力外，又是涂料中的防腐剂和发光剂；此外，纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有较为突出的特性。

在医药卫生和食品工业中，氧化锌具有拔毒、止血、生肌收敛的功能，也用于橡皮膏原料，二对于促进儿童智力发育具有帮助；纳米氧化锌用于食品卫生行业的需求在逐步扩大，但在产品要求也比较严格，尤其是有害的重金属元素含量。

在玻璃工业中，氧化锌用在特种玻璃制品中；在陶瓷工业中，用作助熔剂，在印染工业中，氧化锌用作防染剂；纳米氧化锌由于粒度细、活性高，可以降低玻璃或陶瓷的烧结温度，此外利用纳米氧化锌制备陶瓷釉面更加光洁，而且具有抗菌、防霉、除臭等功效。

在电子工业中，氧化锌即使压敏电阻的主要原料，也是磁性、光学等材料的主要添加剂，采用纳米氧化锌制备压敏电阻，不仅具有较低的烧结温度，而且压敏电阻能得到提高，如通流能力、非线性系数等。纳米氧化锌在光学器件中的应用将随着纳米氧化锌光学性能的深入研究会取得较大的突破。

现有的氧化锌在制备时需要大量的原料且原材料的要求高，在硫酸化焙烧时的焙烧温度高，耐火材料消耗大，过程不易控制，在生产硫酸锌的过程中有一段、二段、三段浸出之分，在浸出条件上有低温和高温、弱酸和强酸和常压和高压之别，其工艺流程复杂、需要复杂设备；生产过程中有污水排放，污染环境，辅料不可以循环利用，浪费了大量资源。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用低品位含锌矿物生产氧化锌的方法，它原料来源广泛，在生产硫酸锌的过程中为一段中性浸出，工艺流程简单、无需复杂设备、成本低、产品纯度高，无废水排放，辅料循环利用，节约成本，环保。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它的工艺步骤如下：

(1)、选取来源广泛的含硫低、含锌低、含铁高的矿粉作为原料，选用价格低廉的劣质硫酸铵做为补硫剂；

(2)、将含锌矿粉与硫酸铵混合，比例按照实际测算的硫化锌与氧化锌的含量确定，焙烧温度为450℃，焙烧时间为一小时，得到含有硫酸锌的烧结矿，回收氨水；

(3)、按初浸取液的波美度及烧结矿的硫酸锌含量确定浸取的液固比，浸取一个小时溶解，得到混合溶液；

(4)、将步骤(3)得到的混合溶液，经过滤，得到初浸取液；

(5)、将步骤(4)得到的初浸取液，加步骤(2)回收的氨水，在90℃-100℃的条件下，反应十分钟会迅速形成黄钾铁矾沉淀物，将铁去除，过滤，得到浸取液；

(6)、将步骤(5)所得的浸取液在60℃-70℃条件下，加第一氧化剂，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，调节剂调节PH值为5.2-5.4，反应时间为半小时，使Fe³⁺沉淀，过滤，得到浸取液；

(7)、将步骤(6)所得的浸取液在60℃-70℃条件下，加第一提纯剂，反应半小时，除重金属等杂质，得到含Pb、Cd、As、Cu、Ni、Co、Sb等合格的浸取液，过滤，得到浸取液；

(8)、将步骤(7)所得的浸取液在60℃-70℃条件下，加第二氧化剂反应半小时，进一步除铁、锰，过滤，得到合格的硫酸锌净化液；

(9)、将步骤(2)回收的氨水与碳酸氢铵、水按一定比例混合配液，配比出的混合溶液含碳酸根质量比为12%，含氨质量比为10.5%，在50℃-60℃条件下浸出，反应半小时，得到粗浸取液；

(10)、将步骤(9)得到的粗浸取液过滤，在50℃-60℃的条件下，加第二氧化剂反应半小时，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，形成Fe（OH）₃胶体沉淀，过滤；

(11)、将步骤(9)得到的浸取液在50℃-60℃条件下，加第二提纯剂，反应一小时除重金属等杂质，得到含Pb、Cd、As、Cu、Ni、Co、Sb等合格的浸取液，过滤；