[发明专利]一种可降低污染物的高纯度氧化锌制备工艺及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可降低污染物的高纯度氧化锌制备工艺，包括选矿，备料，首次焙烧，二次焙烧，分馏，三次焙烧，该工艺具步骤如下：S1，选矿，选取锌矿石，并通过氧化锌分选设备分选为精锌矿；S2，备料，准备工艺过程中所需材料与设备；S3，首次焙烧，第一个焙烧窑内通入氧气去硫处理；S4，二次焙烧，将步骤一种的氧化锌与氧化镉通过碳还原处理；S5分馏，将镉与锌分别分馏出来；S6三次焙烧，将锌蒸汽与氧气反应生成氧化锌；本发明通过三步焙烧实现氧化锌的制备，制得的氧化锌纯度较高，并且成本较低，通过三次焙烧将锌矿中的硫去除，并剔除了矿石中的镉，进而避免了有毒气体的排放，因此本发明比较环保。

主权项

1.一种可降低污染物的高纯度氧化锌制备工艺，其特征在于：包括选矿，备料，首次焙烧，二次焙烧，分馏，三次焙烧；具体工艺步骤如下：S1：选矿，选取锌矿石，然后将粗锌矿石进行粉碎、研磨并用锌矿选矿设备做选矿处理，进而得到高铁锌精矿，且高铁锌精矿的品位为50％‑60％；S2：备料，将高铁锌精矿与工艺步骤中所需其他原料、设备准备齐全，具体包括氧化锌焙烧窑三个、氧气罐、碳粉、反应釜、电子秤、分馏接收器皿，材料准备完全后，将高铁锌精矿投入到第一个氧化锌焙烧窑内，并按方程式配比，称取相当量的碳粉投入到第二个氧化锌焙烧窑内，配比方程式为：2ZnO+C＝2Zn+CO22CdO+C＝2Cd+CO2；S3：首次焙烧，将第一个氧化锌焙烧窑进行加热，加热温度为1050℃‑1150℃，将此焙烧窑内精锌矿粉中的硫化锌、硫化镉加热成蒸汽，然后将氧气通入到此焙烧窑内，通入氧气浓度为95％‑99％,使硫化锌与硫化镉与氧气反应后脱硫，具体化学反应方程式为：2ZnS+3O2＝2SO2+2ZnO2CdS+3O2＝2SO2+2CdO，反应后所制得的二氧化硫经过分离输送到反应釜中，并向反应釜中通入氧气，使二氧化碳与氧气反应生成三氧化硫，然后相反应釜中加入水，使三氧化硫进一步与水反应生成硫酸雾，将硫酸雾通入浓硫酸中吸收处理，其中具体化学方程式为：2SO2+O2＝2SO3SO3+H2O＝H2SO4；S4：二次焙烧，将步骤三中所生成的氧化锌与氧化镉分离到第二个氧化锌焙烧窑内，并将氧化锌焙烧窑加热，加热温度为1300℃‑1350℃，使氧化锌、氧化镉分别与碳发生置换反应并生成锌、镉与二氧化碳，具体化学反应方程式为：2ZnO+C＝2Zn+CO22CdO+C＝2Cd+CO2，反应中所产生的大量二氧化碳通过分离释放到空气中；S5：分馏，步骤四所生成的锌与镉分两步按不同温度进行分馏，第一步将步骤四中所生成的镉按温度780℃‑830℃，单独分馏出到分馏接收器皿中，并冷却结晶成镉锭；第二步将步骤四中所生成的锌按温度900℃‑1000℃，分馏到第三个氧化锌焙烧窑内；S6：三次焙烧,将第三个氧化锌焙烧窑进行加热，加热温度为1250℃‑1350℃，并向此焙烧窑内通入氧气，且氧气浓度为98％‑99.5％，使锌蒸汽与氧气反应生成氧化锌，具体化学反应方程式为：2Zn+O2＝2ZnO氧化锌冷却结晶得高纯度氧化锌颗粒。