[发明专利]一种高纯度氧化锌间接法的生产工艺

说明书

本发明公开了一种高纯度氧化锌间接法的生产工艺，涉及氧化锌制备技术领域，包括粉粹、研磨、反应、过滤、蒸发、氧化、冷凝、旋风分离以及收集，且为了满足不同纯度氧化锌生产的需要，还包括电解。该氧化锌的生产工艺，是在基于间接氧化锌的基础上，分别利用化学反应中的置换反应和电解反应，对原本作为锌源的锌锭进行除杂处理，一方面可以提高锌源的纯度，将原有锌锭中的杂质，重新回收利用，避免了现有资源的浪费，另一方面可得到高纯度的成品氧化锌，工艺方法简单，在降低制备氧化锌成本的同时，提高了氧化锌的质量，让间接法氧化锌更加适用于制造橡胶、压敏电阻以及油漆等工业制品，普遍适用于中小型企业的生产制备。

技术领域

本发明涉及氧化锌制备技术领域，具体为一种高纯度氧化锌间接法的生产工艺。

背景技术

氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。

目前，在工业制备氧化锌的技术工艺中，常用直接法和间接法进行氧化锌的生产工艺。

氧化锌制备的直接法多以锌矿石,锌灰、锌精矿为原料,经高温氧化焙烧再加煤还原为锌蒸气,锌蒸气与热空气氧化得氧化锌。该工艺产品纯度低一般在75％--95％之间,杂质含量高。石家庄市龙力化工有限公司经过多年的技术研究,终于突破低度锌土的除杂技术,打破同行业锌土不能生产99.5、99.7等级氧化锌的现状,所生产的直接法氧化锌含量能达到99.5％,白度在80以上,杂质含量相对较低。生产工艺处于行业领先地位。

氧化锌制备的间接法是于1844年由法国科学家勒克莱尔(LeClaire)推广的，因此又称为法国法氧化锌(frenchi process zinc oxide)。氧化锌生产方法有直接发和间接法之分。间接法氧化锌，顾名思义表明它是通过间接法制造的产品。间接法一般以锌锭为原料，锌锭在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽，随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌,并在冷却管后收集得到产品氧化锌颗粒。也可采用锌渣为原料，不同的锌锭和锌渣原料重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量，生产出的氧化锌纯度虽有区别，但采用间接法工艺生产的氧化锌产品纯度为99.5％--99.7％。直接法工艺氧化锌多以锌矿石,锌灰、锌精矿为原料,经高温氧化焙烧再加煤还原为锌蒸气，锌蒸气与热空气氧化得氧化锌。该工艺产品杂质含量高,纯度低一般在75％--95％之间。间接法氧化锌是一种金属氧化物，常温下为白色六角晶系结晶或粉末，粒径在0.1-10微米左右。难溶于水，可溶于酸和强碱，氨水和铵盐溶液。无嗅无味，无砂性。受热变为黄色，冷却后重又变为白色，加热至1800℃时升华。间接法氧化锌可用于橡胶、压敏电阻、油漆、磷化液、薄膜、导热材料等产业。重金属含量低的产品，还可用于家畜饲料、药品、医疗保健等产业。氧化锌分子式和化学结构式为ZnO。

综上，间接法氧化锌的制备锌源多采用锌锭，但是目前不同级别的锌锭，其内部成分含杂质的情况如下表：

由上表可知，即便是采用锌锭作为制备氧化锌的锌源，也无法制备出高纯度的氧化锌，因此，如何基于氧化锌的间接法工艺制备出高纯度的氧化锌，成为我们当下应该解决的问题，为此，我们提出了一种高纯度氧化锌间接法的生产工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高纯度氧化锌间接法的生产工艺，可以有效解决背景技术中提出的如何基于氧化锌的间接法工艺制备出高纯度的氧化锌的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯度氧化锌间接法的生产工艺，包括如下步骤：