[发明专利]工业用高纯锌粉的一步法制造方法

说明书

本发明属于有色冶金化工工业技术领域，尤其是一种用粗锌直接制高纯锌粉的制造方法。

工业用高纯锌粉是一种重要的冶金——化工原料，广泛用于锌冶金以及锌盐生产过程的置换工序，作为保险粉，吊白块及相关有机产品等的原料。目前，获得工业用高纯锌粉的方法有坩锅法、精馏法、喷法锌粉法等。精馏法一般较优，但该法要用1级或0级化学纯度的高纯精锌块作为原料。

工业用高纯锌粉的传统精馏法制造工艺，实际上为二步法。如图1所示，它从粗锌液起始，用4级、5级粗锌或等外锌作原料，经精馏系统的铅塔、镉塔精馏，冷却铸块制得1级或0级的高纯精锌块，此为工艺上的一步；再将精锌块熔化后，进入精馏铅塔蒸发气化，最后冷却后成粉状的高纯工业级锌粉，这是第二步。在上述已知的从粗锌块到高纯锌粉制造过程中：对精锌块的熔融、在铅塔中蒸发气化和冷却铸块等步骤重复性多，造成金属损耗，能源浪费，劳动力增加，并且增加了生产成本，排放三废严重污染环境。

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供一种工业用高纯锌粉的一步法制造方法，它能缩短制备工艺，节约资源和能源，有效降低粗锌原料的损耗、节能降耗。

本发明的目的通过以下技术措施达到：本方法用粗锌作原料，经精馏系统的铅塔、镉塔精馏、蒸发气化，最后冷却后成粉状的高纯工业锌粉，其特征在于：粗锌液先进镉塔后进铅塔，获得高纯度锌蒸气，直接冷却得高纯工业锌粉。

上述镉塔塔顶出高镉锌，塔底出含铅锌液；铅锌液进铅塔，塔底出高铅锌，塔顶出高纯锌蒸汽，锌蒸汽进冷凝器，冷却得高纯度工业锌粉。

本发明与现有技术相比具有如下优点或积极效果：

1、优化了生产流程，在获得工业用高纯锌粉的同时，节省了劳动力，减少大量温室气体的排放。由于铅塔和镉塔在流程中位置相互交换，从而可省去原流程中重新熔融、重复蒸发过程的能源消耗和锌在重熔、重蒸时的金属损耗。

2、节省大量能源和减少锌原料的损耗，获得的成品化学元素指标达到0级1级锌块的质量。传统工艺为二步制锌法。粗锌精馏制得精锌块是第一步，金属收率在95％左右，用精锌块制出高纯锌粉是第二步，其金属收率在93％左右，两步相乘金属锌收率只在88.35％左右。每生产一吨金属锌的煤耗：第一步1.2吨，第二步0.9～1.1吨，两步相加为一吨金属锌的煤耗为2.1～2.3吨。而依照本发明提出的工艺，金属锌收率为91～93％，每生产一吨金属锌的煤耗为1.2～2.3吨。两相比较，本发明的工艺比传统工艺金属锌收率提高3～5％，而煤耗减少0.9～1吨，因而降低了生产制造成本。

图1为传统精馏法制造高纯锌粉工艺流程图。

图2为依据本发明提出的工业用高纯锌粉的一步法制造方法工艺流程图。

如图2所示，从粗锌液开始，先进镉塔中部，塔顶出高镉锌，塔底出含铅锌液；含铅锌液进铅塔，塔底出高铅锌，即B级锌，塔顶出高纯锌蒸汽；锌蒸汽进冷凝器，冷却得高纯度工业锌粉。该工艺中各单元塔工艺指标及控制与传统精馏工艺完全相同。

采用本工艺制得的成品其总锌纯度高达99％。

实施例：由一座33只990×457规格塔盘组成的镉塔，二座55只600×300规格的塔盘组成的铅塔，结合成上述粗锌先进镉塔后进铅塔的装置，加配套的冷却器，投入粗锌成份：铅0.14％、铁0.3％、镉0.018％(相当于4～5级锌)，获得的成品锌粉成份为0.0003％、铁0.003％、镉0.0005％(相当于0级锌)，金属锌的收率92.24％，煤耗1.26吨。