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        次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅的研究與實踐

        次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅的研究與實踐

        作者:
        來源:
        2018/06/11 12:49
        【摘要】:
        次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅的研究與實踐?硫酸鋅系白色結晶粉末,作為重要的鋅鹽原料,現已廣泛用于工農業及醫藥衛生領域。目前市場上銷售的硫酸鋅產品主要有一水硫酸鋅和七水硫酸鋅。其中一水硫酸鋅相對七水硫酸鋅具有含鋅高、易于溶解和不易結塊等優點,使之在飼料添加劑和微量元素肥料方面耗量極大。隨著近年國內飼料工業和種植業的快速發展,一水硫酸鋅的市場需求量將會較快增長。??????西昌鋅業公司是主產電解鋅錠(3萬

        次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅的研究與實踐

         

        硫酸鋅系白色結晶粉末,作為重要的鋅鹽原料,現已廣泛用于工農業及醫藥衛生領域。目前市場上銷售的硫酸鋅產品主要有一水硫酸鋅和七水硫酸鋅。其中一水硫酸鋅相對七水硫酸鋅具有含鋅高、易于溶解和不易結塊等優點,使之在飼料添加劑和微量元素肥料方面耗量極大。隨著近年國內飼料工業和種植業的快速發展,一水硫酸鋅的市場需求量將會較快增長。
          西昌鋅業公司是主產電解鋅錠(3t/a)的濕法煉鋅企業,為了實現主流程雜質開路和冶煉廢渣的綜合回收,2003年利用下屬稀土廠的閑置設備和場地,改建成一條5000t/a硫酸鋅生產線,用以處理公司副產的銅鎘渣、鋅浮渣和貧鎘液等。200312,公司1t/a次氧化鋅粉的鋅揮發窯工程竣工投產,又為硫酸鋅生產提供了新的次氧化鋅粉原料。本文介紹用鋅揮發窯次氧化鋅粉制取飼料級一水硫酸鋅的試驗及其生產實踐情況。

         

        1試驗研究
        1.1試驗原料與工藝

               試驗以某廠生產的次氧化鋅粉為原料,其主要化學成分為:Zn58.26%、Pb13. 81%、Cd0.89%、Ge0. 042%、As0.358%。根據該次氧化鋅粉含Pb、Ge等有價金屬和含Cd.As等雜質較高的特性,選擇圖1所示試驗流程,這樣既可回收次氧化鋅粉中的有價金屬,又能確保獲得高質量的飼料級-水硫酸鋅。
        1.2試驗條件及結果
        試驗在容積為1L的燒杯中進行。經過數次試驗,篩選獲得了各工序適宜的操作技術和技術指標,其結果列于表1。由表可知,試驗流程還可制得含Pb大于50%的鉛渣和含Ge大于13.6%的鍺精礦,原料中Zn、Pb、Ge的回收率分別在87%.95%90%以上。試驗還表明,二次酸浸渣加水漿化洗滌的效果不明顯,故生產上可暫不設置二次酸浸渣的洗滌工序。

        次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅的研究

         次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅

        1.3試驗樣品質量
        試驗制得的一水硫酸鋅樣品成分列于表2。
        由表可知,試驗樣品質量完全符合飼料級
        一水硫酸鋅化工標準,并優于某廠生產樣。

         一水硫酸鋅樣品成分

        2生產實踐
        2.1主要生產設備

               試生產中對原系統回轉烘干窯等設備進行了改造和調整,使流程各環節的生產能力盡可能趨于匹配,并減少硫酸鋅飛揚損失,域輕勞動強度和節能降耗,最終達到降低生產運行成本的目的。
        次氧化鋅粉制取一水硫酸鋅的主要生產設備見表

         硫酸鋅系統的主要生產設備 

        2.2試生產概況

        以鋅業公司自產的次氧化鋅粉為原料試生產一個多月,累計產出飼料級一水硫酸鋅近百t。經檢測,其平均含Zn34.7%,Bb.Cd.As等有害雜質指標均合格。產品銷往四川成都地區的多家飼料廠,用戶表示滿意。
        2.3問題分析與措施
               (1)原料鋅浸出率不高,流程鋅總回收率低。
               試產期間,流程鋅總回收率僅約70%左右。
        就其原因,除生產上應加強操作條件控制和減少系統跑冒滴漏,主要是因為鋅業公司鋅揮發窯正處于試生產階段,產出的次氧化鋅粉總體質量不高。以200482日生產數據為例,原料含鋅59.5%,但鋅可溶率只有81.68%,從而導致浸出渣量大(約為30~40%),浸出渣含鋅高(約為16~23%)。為此曾開展添加氧化劑的強化浸出試驗,對提高原料鋅的沒出率有顯著效果,但這無疑會增大后續凈化工序成本而未在生產上應用。所以,生產上不但應加強操作管理,更重要的是應使用高質量的次氧化鋅粉原料,以確保獲得好的技術經濟指標。

        (2)除鐵渣量大,壓濾困難,鐵渣含鋅較高。

        生產中除鐵前液一般含Fe2+3. 0g/L以上,采用KMnO4法除鐵后,鐵渣呈Fe(OH)3膠體形式,鐵渣數量大又難于過濾,渣不易壓千而帶走較多水分(即水容鋅),使渣含鋅偏高(實際含鋅20~23%,Zn11%)。對此,通過適當調整除鐵前液含鐵量、改用石灰粉作中和劑、提高溶液壓濾溫度、增加鐵渣漿化水洗等措施,來降低鐵渣含鋅。另外,生產上有必要嘗試使用針鐵礦法除鐵與氧化法除鐵并行,以利用針鐵礦渣易過濾的特性來改善除鐵渣的過濾性能。
            (3)硫酸鋅含鋅量不穩定,有時偏低。
            硫酸鋅含鋅量受到溶液中Cd、K、Mn .Ca、Mg等雜質含量高低以及結晶條件影響。對于鎘的控制,生產中須把握好除鎘操作條件,做到深度除鎘,同時盡量縮短壓濾時間并及時清理貯槽鎘渣,減少鎘復溶發生。鉀、錳雜質由KMnO.除鐵時帶人,改用雙氧水(30%H2O2)替代KMNO,作氧化劑,完全可消除鉀、錳的不良影響。鈣、鎂雜質則主要隨原輔料進人系統,通過定期清理貯罐內沉淀和結垢,將其開路生產農用硫酸鋅,可有效保證
        一水硫酸鋅產品的含鋅量。此外,操作中對結晶條件的控制也不容忽視,生產上應確保瘩液在溫度大于75C、濃度66* Be~ 68"Be時結品,以使產品全為一水硫酸鋅。
             (4)系統綜合回收及開工不足,整體效益不理想。

        目前鋅業公司硫酸生產系統只回收了次氧化鋅粉中的Zn.Pb、Cu.Cd有價金屬,還未開通沉鍺工序,原料中In也僅隨浸出渣計價銷售,顯示出系統綜合回收不足。加之受原料價格、流程設備、生產管理以及外部供電等影響,系統只間斷作業,一水硫酸鋅實際產量較低,單位產品攤消費用增大,整體效益不理想。為此,需進一步調整和優化流程,完善綜合回收,加強系統管理,實現均衡高效生產,努力提高系統效率與效益。
        3結語
               研究和生產實踐表明,用次氧化鋅粉制取
        一水硫酸鋅的工藝流程完全是適宜和可行的,該流程不僅可制得優質何料級一水硫酸鋅;而且可制得含Pb大于50%的鉛渣和含Ge大于13.6%的鍺精礦,它們均可作為產品直接對外銷售。盡管試生產中尚存在一些問題,但通過采取有效措施,這些問題都可以得到解決。顯然,生產上以試驗研究結果為指導,通過及時摸索總結實踐經驗,進一步調整和優化流程,完善系統綜合回收,不斷加強生產管理,實現均衡高效生產和達到好的技術經濟指標。這樣,就能夠充分發揮出處理次氧化鋅粉原料的優勢,獲得更理想的生產效益。

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