[发明专利]一种利用锌渣制备氧化锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锌渣制备氧化锌的方法，属于无机材料制备领域。

背景技术

锌冶炼和热镀锌等行业产生的废锌渣已成为重要的二次锌资源，生产氧化锌是锌渣资源化回收利用的主要途径之一。目前利用锌渣生产氧化锌主要可分为湿法和火法两大类。湿法主要采用酸溶-除杂-沉淀-煅烧等工艺，可制得高纯氧化锌，但成本高、环境污染较重；火法中的回转窑法锌回收率低、产品纯度低，鼓风炉法脱氯成本高，且物料夹带量大，产品纯度也较低；铝法和硅热还原法也存在着锌回收率低和残余铁的缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种锌渣制备高纯氧化锌的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用锌渣制备氧化锌的方法，原料为：锌的质量含量80%以上的锌渣，还原剂为硅的质量含量大于30%的铝硅合金粉，造渣剂活性氧化钙粉。原料配比为：锌渣74～80%，铝硅合金12～18%，活性氧化钙8～14%；将原料按比例混和、球磨、烘干后，过50～100目筛，制成锌渣混合料，将锌渣混合料置于真空炉中，压力为15～35Pa，温度为1150～1500℃、60～120分钟的条件下高温处理，蒸发出来的锌蒸汽在冷凝器上冷凝为液态锌，反应完成后炉中充氮气至常压，将锌液放出至坩埚，在蒸发室再蒸发，经氧化室氧化冷却成为氧化锌。

具体制备步骤如下：

（1）将原料锌渣74～80%，铝硅合金12～18%，活性氧化钙8～14%按重量比混合、球磨、烘干后过50～100目筛，制成锌渣混合料。

（2）将锌渣混合料置于真空炉中，真空度为15～35Pa，温度为1150～1500℃、60～120分钟的条件下高温处理，蒸发出来的锌蒸汽在冷凝器上冷凝为液态锌，反应完成后炉中充氮气至常压，将锌液放出至坩埚，在蒸发室再蒸发，经氧化室氧化冷却成为氧化锌。

本发明的优点和有益效果：

本发明的有益效果是提供了一种具有锌高回收率，且杂质含量少的锌渣制备氧化锌的方法。通过使用铝硅合金作还原剂，使其中的铝除去锌渣中的铁，其中的硅脱去锌渣中的氧。加入活性氧化钙除去生成的氧化硅，并减少锌铝合金的生成，从而提高锌的回收率，有利于锌渣的资源化利用。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解：

实施例一

1、原料，选用市售锌渣，锌含量在80%以上。铝硅合金粉（硅含量30%）和氧化钙粉，纯度均为99%。

以重量百分比：锌渣80%，铝硅合金12%，活性氧化钙8%配料，在球磨机中球磨7小时，然后将料烘干，过80目筛，成为锌渣混合料。将锌渣混合料置于真空炉中，控制真空度为15Pa，温度为1200℃、80分钟的条件下高温处理，蒸发出来的锌蒸气经冷凝、蒸发、再氧化过程成为氧化锌，最后分析化验其成分。结果所得的氧化锌纯度为99.7%，锌回收率为94.8%，产品达到优级氧化锌标准。

实施例二

1、原料，选用市售锌渣，锌含量在80%以上。铝硅合金粉（硅含量40%）和氧化钙粉，纯度均为99%。

2、以重量百分比：锌渣78%，铝硅合金13%，活性氧化钙9%配料，在球磨机中球磨5小时，然后将料烘干，过100目筛，成为锌渣混合料。将锌渣混合料置于真空炉中，控制真空度为35Pa，温度为1500℃、60分钟的条件下高温处理蒸发出来的锌蒸气经冷凝、蒸发、再氧化过程成为氧化锌，最后分析化验其成分。结果所得的氧化锌纯度为99.4%，锌回收率为95.1%，产品达到优级氧化锌标准。

实施例三

1、原料，选用市售锌渣，锌含量在80%以上。铝硅合金粉（硅含量60%）和氧化钙粉，纯度均为99%。

2、以重量百分比：锌渣75%，铝硅合金12%，活性氧化钙13%配料，在球磨机中球磨6小时，然后将料烘干，过50目筛，成为锌渣混合料。将锌渣混合料置于真空炉中，控制真空度为15Pa，温度为1150℃、120分钟的条件下高温处理，蒸发出来的锌蒸气经冷凝、蒸发、再氧化过程成为氧化锌，最后分析化验其成分。结果所得的氧化锌纯度为99.6%，锌回收率为95.3%，产品达到优级氧化锌标准。

实施例四

1、原料，选用市售锌渣，锌含量在80%以上。铝硅合金粉（硅含量40%）和氧化钙粉，纯度均为99%。

2、以重量百分比：锌渣74%，铝硅合金18%，活性氧化钙8%配料，在球磨机中球磨6小时，然后将料烘干，过80目筛，成为锌渣混合料。将锌渣混合料置于真空炉中，控制真空度为25Pa，温度为1300℃、100分钟的条件下高温处理，蒸发出来的锌蒸气经冷凝、蒸发、再氧化过程成为氧化锌，最后分析化验其成分。结果所得的氧化锌纯度为99.7%，锌回收率为95.5%，产品达到优级氧化锌标准。