[发明专利]一种生产碳酸锌铵的方法

说明书

本公开涉及一种生产碳酸锌铵的方法，包括浸提步骤：将含锌原料与浸提剂混合，搅拌进行浸提，过滤除去滤渣，将得到的滤液作为浸出液；净化步骤：对浸出液进行净化处理；反络合结晶步骤：向净化后的浸出液中通入二氧化碳进行反应，结晶析出碳酸锌铵固体；固液分离步骤：将反应产物进行固液分离，得到碳酸锌铵产品。本公开首次实现了在锌氨络合环境下生产碳酸锌铵，利用锌的再生资源制备纳米碳酸锌铵，在实现物料资源化利用的同时，解决现有的难处理废料造成的环境问题，工艺成本低。

技术领域

本发明属于资源综合利用及新材料的综合技术领域，涉及含锌新材料的生产、锌的再生资源的资源化利用。

背景技术

常用的抗水剂主要分为有机与无机两大类，有机类抗水剂产品残留甲醛等有毒有机物，会对人体和环境造成不利影响，其使用受到限制。目前无机类抗水剂主要有碳酸锌铵与碳酸锆铵。碳酸锆铵大多通过氧氯化锆或碳酸锆来制备，由氧氯化锆制备的碳酸锆铵有效成份低，而由碳酸锆制备碳酸锆铵对原料质量要求较高，生产成本较高。并且总体而言制备碳酸锆铵所需的含锆原料价格较高。

相比而言，生产碳酸锌铵则具有含锌原料资源量大、容易获得的优势，但由于锌与锆的氢氧化物在水中溶解度、反应性质上的差异，目前生产碳酸锌铵的工艺还远不如制备碳酸锆铵的工艺成熟。关于碳酸锌铵的制备，现有方法集中于在使用时临时生产碳酸锌铵溶液，操作上缺乏灵活性，溶液也难以储运。对于生产碳酸锌铵固体，则还缺乏工业上行之有效的方法。

另一方面，锌和锌化合物作为重要的工业原料，广泛利用于钢铁、冶金、机械、电气、化工、轻工、军事和医药等领域。含锌原料虽然资源总量相对较大，但含锌原料的供给仍面临着很大问题。例如，我国锌矿查明资源储量的很大一部分是低品位矿，缺乏经济开采价值。按照近年我国的锌产量推测，可用的锌矿资源面临逐渐枯竭的情况。另一方面，目前，全球锌的全部消费中大约有一半用于镀锌，约10％用于黄铜和青铜，不到10％用于锌基合金，约7.5％用于化学制品，约13％用于制造干电池。根据锌的用途，大部分锌资源是具有再生利用价值的。如果能对锌的再生资源加以有效利用，则可以为解决锌资源短缺的问题提供良好途径。但由于目前工艺成本高，杂质成分难以控制，很多形式的锌再生资源被列入危险废物名录、处理工艺污染严重等问题，锌再生资源的利用受到制约，需要在技术上进行改进。

发明内容

发明要解决的问题

碳酸锌铵是一种具有经济价值的无机抗水剂，但现有的生产碳酸锌铵的工艺不成熟，尤其缺乏生产高品质固体碳酸锌铵的经济有效的方法。另外，锌的再生资源很大一部分被纳入危险废物目录，对锌的再生资源的实际利用面临着成本高、污染大的问题，更缺乏利用锌的再生资源生产碳酸锌铵等产品的方法。本公开通过对处理工艺的改进，解决现有技术中一方面或几方面的问题。

用于解决问题的方案

为解决现有技术存在的问题，本公开提供一种生产碳酸锌铵的方法，包括以下步骤：

浸提步骤：将含锌原料与浸提剂混合，搅拌进行浸提，然后过滤除去滤渣，将得到的滤液作为浸出液；

净化步骤：对所述浸出液进行净化处理；

反络合结晶步骤：向净化后的浸出液中通入二氧化碳进行反应，结晶析出碳酸锌铵固体；

固液分离步骤：将所述反络合结晶步骤的反应产物进行固液分离，得到碳酸锌铵产品；

其中，所述浸提剂为氨和碳酸氢铵的混合水溶液，或氨和碳酸铵的混合水溶液，或氨、碳酸氢铵和碳酸铵的混合水溶液。

在本公开进一步的实施方案提供的生产碳酸锌铵的方法中，所述浸提剂中总氨的质量浓度为3％-15％，优选4％-7％。

在本公开进一步的实施方案提供的生产碳酸锌铵的方法中，在所述浸提步骤得到的浸出液中，锌元素浓度为20-80g/L。