[发明专利]一种利用电解锌酸法浸出渣生产氧化锌的方法

说明书

本公开涉及一种利用电解锌酸法浸出渣生产氧化锌的方法，包括一次浸提步骤、任选的净化步骤、脱硫步骤、锌酸钙合成步骤、一次煅烧步骤、二次浸提步骤、加压结晶步骤、减压分解步骤、任选的漂洗步骤、二次煅烧步骤。本公开的方法在解决环保问题的同时实现了浸出渣的二次利用，解决多种重金属污染的同时实现其资源化利用，无需蒸氨，简便易行，还大大降低了工艺的能耗，作为污染源的硫酸根离子通过硫酸钙转换变废为宝，首次在锌氨环境下实现锌酸钙合成，并经由锌酸钙得到氧化锌，在工艺中创造性地利用碳酸铵的分解条件，通过压差实现了二氧化碳的循环使用。

技术领域

本发明属于资源综合利用与新材料的综合应用技术领域，涉及电解锌酸法浸出渣的环保处理及资源化利用，特别涉及一种利用电解锌酸法浸出渣生产氧化锌的方法。

背景技术

电解锌酸法浸出渣是电解锌行业最主要的污染物，属于国家危废目录中铅锌冶炼过程常规浸出法产生的浸出渣及常压氧浸及加压氧浸产生的硫渣(浸出渣)。电解锌酸法浸出渣的处理及资源化利用是亟需解决的问题。同时我国锌的生产与消耗均居全球首位，国内锌资源不能满足生产，每年需进口大量的锌原料。开发一种方法以实现电解锌酸法浸出渣中锌的高效率资源化利用，对于解决环保压力及缓解国内锌原料供给问题具有重要意义。

锌酸钙具有广泛的用途。锌酸钙用于碱性二次锌电极的负极材料是近年新开辟的方向，正在不断成熟和工业化；与传统的氧化锌脱硫剂相比，锌酸钙为脱硫活性组分的常温脱硫剂，其硫容大幅度增加；锌酸钙作为饲料添加剂不仅利于动物吸收也利于减少环境污染。锌酸钙同时还可以广泛用于釉料、油漆、涂料添加剂等。锌酸钙也可以用于电解锌及氧化锌原料。

现有技术中锌酸钙的制备方法限于实验性的探索，尚不成熟。例如，中国专利CN1397498A和CN1595688A都公开了球磨法合成锌酸钙，其中中国专利CN1397498A中公开的是将Ca(OH)₂和ZnO按锌酸钙化学式中的比例放入球磨罐中，加入适量水，在氩气氛保护下球磨8-18小时，然后在30-80℃下烘烤10-15小时后得到产品；美国专利5,460,899公开了一种用ZnO和Ca(OH)₂在碱液中反应生成锌酸钙的方法；中国专利CN2012100305744中公开用可溶性锌盐与化学计量比的Ca(OH)₂配成乳状液生成锌酸钙。上述方法中需要以成品高纯度氧化锌或成品锌盐为起始原料，原料昂贵，且反应条件苛刻，耗能高，反应不完全，收率低，反应特异性差，易受杂质干扰，总体制备过程成本高昂，不适于工业化应用。

氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。

中国专利CN102863007中公开了电解锌酸法浸出渣生产氧化锌的方法，该方法通过氨-碳铵对电解锌浸出渣进行浸出、净化、蒸氨结晶、漂洗和干燥煅烧生产氧化锌，由于电解锌浸出渣中锌含量较低，在实际应用中络合液中锌浓度难超过3％，导致蒸氨能耗过高，同时由于硫酸根的大量存在会增加工艺中环保处理压力。

发明内容

发明要解决的问题

本公开提出的技术方案解决目前锌原料短缺，良好的经由锌酸钙制备氧化锌的方法，现有的电解锌酸法浸出渣制氧化锌的方法耗能高、环保处理压力大等一方面或多方面的问题。

用于解决问题的方案

为解决现有技术存在的问题，本公开提供一种利用电解锌酸法浸出渣生产氧化锌的方法，包括以下步骤：