[发明专利]一种氧化锌材料的提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化锌材料的提纯方法。

背景技术

目前由矿物生产氧化锌的方法主要有直接法和氨浸法等。直接法生产氧化锌是将焙烧矿粉与无烟粉煤混合，压制成块，在锌氧炉内被碳质还原剂还原成锌蒸气，再经氧化而得，该法生产氧化锌产品中常常混入炉气尘埃，产品质量不稳定。氨浸法生产氧化锌是将NH₃与ZnO浸出制取Zn(NH₃)₄CO₃溶液，然后净化除杂，分解得到的ZnCO₃，再经过煅烧得到活ZnO产品，该法制备工艺不易控制，制备得到的氧化锌纯度不够。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化锌材料的提纯方法，该方法具有工艺流程短、成本低的特点，所得到的氧化锌产品具有纯度高、粒度小的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种氧化锌材料的提纯方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)原料的选取：按含氧化锌原料中的氧化锌与尿素的摩尔比为{ZnO∶CO(NH₂)₂}0.001～0.9，含氧化锌原料中的氧化锌与水的摩尔比为{ZnO∶H₂O}0.01～1000，选取含氧化锌原料、尿素和水，备用；

2)将含氧化锌原料、尿素和水混合，将混合物研磨均匀后，得到浆体；

3)加热成胶：将步骤2)得到的浆体在121-340℃加热，得透明胶体；

4)采用下述两种方法之一：

a)水解热分解：将步骤3)得到的胶体在室温水解，过滤，得含有尿素、单氰胺和三聚氰胺的水解液(其中单氰胺占三种产物质量分数的70％以上)；在120℃～650℃加热滤渣分解获得氧化锌材料；

b)热分解：将步骤3)得到的胶体加热到420℃～800℃分解，获得氧化锌材料。

所述的含氧化锌原料为闪锌矿在700-950℃温度氧化后所得。

所述的含氧化锌原料为回收的废弃含氧化锌原料，如废弃立德粉涂料。

本发明的有益效果是：

1、工艺流程短，水量少，能耗低，能催化尿素热分解得到单氰胺的优点；与氨法相比，本工艺只3-4步工序，为半固相反应，水量少，大大节约了蒸发水时所消耗的能源，同时氧化锌能催化尿素分解得到单氰胺，提高了副产物的附加值。

2、得到的氧化锌具有纯度高，粒度小。由于尿素无法与氧化锌矿中的杂质反应，使得在胶体过滤时杂质留在滤渣中，最终氧化锌产品粒度分布在30nm～200nm之间，为超细氧化锌。

附图说明

图1为实施例3得到的氧化锌材料的粉末衍射谱图；

图2为实施例3得到的氧化锌材料的扫描电镜照片。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

一种氧化锌材料的提纯方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：a)先在700-950℃温度范围内(闪锌矿置于马弗炉中)，将闪锌矿(水口山锌矿)氧化分解，得含氧化锌原料，分析含氧化锌原料中氧化锌的含量；

b)按含氧化锌原料中氧化锌与尿素(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)的摩尔比为{ZnO∶CO(NH₂)₂}0.25，含氧化锌原料中氧化锌与水的摩尔比为{ZnO∶H₂O}0.2，选取含氧化锌原料、尿素和水，备用；

2)将含氧化锌原料、尿素和水混合，将混合物研磨均匀后，得到浆体；

3)加热成胶：将步骤2)得到的浆体在300℃加热，得透明胶体；

4)水解热分解：将步骤3)得到的胶体在室温水解(加水水解)，过滤，得含有尿素、单氰胺和三聚氰胺的水解液(其中单氰胺占三种产物质量分数的70％以上)；在200℃加热滤渣分解获得白色氧化锌材料。

实施例2：

一种氧化锌材料的提纯方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：a)先在700-950℃温度范围内(闪锌矿置于马弗炉中)，将闪锌矿氧化分解，得含氧化锌原料，分析含氧化锌原料中氧化锌的含量；

b)按含氧化锌原料中氧化锌与尿素的摩尔比为{ZnO∶CO(NH₂)₂}0.33，含氧化锌原料中氧化锌与水的摩尔比为{ZnO∶H₂O}0.3，选取含氧化锌原料、尿素和水，备用；

2)将含氧化锌原料、尿素和水混合，将混合物研磨均匀后，得到浆体；