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        如何改進高純度七水硫酸鋅的生產工藝(一)

        如何改進高純度七水硫酸鋅的生產工藝(一)

        作者:
        來源:
        2018/07/10 17:34
        【摘要】:
        如何改進高純度七水硫酸鋅的生產工藝?七水硫酸鋅(ZnSO4.7H20),又名鋅礬,皓礬。該品在工業上一般用作媒染劑,木材防腐劑,動物膠澄清劑,皮革保存劑,漂白劑(造紙);醫藥上用作催吐劑收斂劑。另外它還用于人造纖維、電解、電鍍工業,以及農藥鋅鹽(包括立德粉)等的制造"。而本廠生產的高純七水硫酸鋅,在電子工業中被用作彩色電視顯象管的生產試劑(用于CPT熒光粉再生工序中),還供國防科研等方面的特殊需要

        如何改進高純度七水硫酸鋅的生產工藝

         

        七水硫酸鋅(ZnSO4.7H20),又名鋅礬,皓礬。該品在工業上般用作媒染劑,木材防腐劑,動物膠澄清劑,皮革保存劑,漂白劑(造紙);醫藥上用作催吐劑收斂劑。另外它還用于人造纖維、電解、電鍍工業,以及農藥鋅鹽(包括立德粉)等的制造"。而本廠生產的高純七水硫酸鋅,在電子工業中被用作彩色電視顯象管的生產試劑(用于CPT熒光粉再生工序中),還供國防科研等方面的特殊需要。


            生產中,我們以工業-水硫酸鋅為原料,將其除雜提純,可得含量995%以上的高純七水硫酸鋅。但在溶料除雜過程中經常出現硫酸鋅板結和管道堵塞現象,生產進度受到影響,產品質量達不到電子管廠的要求。為此,我們對生產工藝進行了改進與更新,取得了滿意的效果。

        1. 原生產工藝及存在的問題

        原生產工藝是將150kg工業一水硫酸鋅投入已裝約800L去離子水并加熱至50~60的搪瓷反應釜中,邊加料邊攪拌,并繼續送蒸氣加熱使其溶解,使溫度保持在80左右。加少許鋅粉置換其中Pb、Cu、Ni等重金屬離子。其反應如下:


        Pb2++Zn——Pb↓+Zn2+
        Cu2++Zn——Cu↓+Zn2+

        Ni2++Zn——Ni↓+Zn2+


            經過濾,將Pb.Cu.Ni除去。濾液在氧化器中加高錳酸鉀并加熱至沸,將鐵、錳及有機雜質氧化。反應如下:


        10FeSO4+2KMnO4+22H2O—10Fe(OH)3↓+K2SO4+2MnSO4+7H2SO4
        3MnSO4+2KMnO4+7H20—5MnO(OH)2↓+K2SO4+2H2SO4

        反應析出的游離酸,可加入98%的氧化鋅將PH調至5.1,反應約2h后用泵打入不銹鋼沉淀槽,經澄清、抽濾、蒸發濃縮、冷卻結晶、離心甩干、干燥,即得試劑七水硫酸鋅。硫酸鋅


            問題是:下料時,由于部分原料來不及完全溶解,甚至形成包塊而沉于釜底,以致物料在釜底板結。同時,由于蒸氣繼續在夾套中加熱,釜溫不斷升高,濃度增加,水在表面,原料包在里面,形成包塊,溶解更慢。另外,一旦物料板結,便不能很好地傳質傳熱,釜底熱量不能及時傳遞而導致局部溫度過高,甚至高達140左右。根據硫酸鋅溶解度與溫度的關系得知:當溶解溫度超過80C時,溶解度不是增加,而是減小”。因此,如此高的溫度更不利于硫酸鋅的溶解,更加促使物料在釜底板結,而且板結物料變得異常堅硬,并將釜底出料管堵塞。溶液無法用泵從釜底出料管抽出,需用虹吸法將溶液從搪瓷釜上部吸出。然后工人在100℃以上的高溫下,花很大氣力疏通管道。僅此過程,需費工48h。這不僅嚴重影響生產進度、降低產量、增加了操作工,人的勞動強度,而且由于原料溶解不完全,除雜反應不徹底,因而產品質量達不到電子管廠家的要求。為解決板結問題,我們曾將原料調成漿狀,再用泵打入搪瓷反應釜中。而釜底板結和管道堵塞仍不能徹底解決,原料仍不能完全溶解,因此仍達不到完全除雜的目的,效果并不理想。硫酸鋅

         

        萬球菊(湖南師范大學)

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