[发明专利]一种用炼钢烟灰制取纳米氧化锌的工艺

说明书

本发明公开了一种用炼钢烟灰制取纳米氧化锌的工艺，是将炼钢烟灰先用水洗脱除氟、氯、硫酸根、钠、钾等可溶性杂质，洗涤净化的滤渣经氨气+碳酸钠浸出，得到含锌溶液及浸渣；含锌溶液经氧化‑吸附除铁、深度除锰、除铜镉后得到净化溶液；将净化溶液经水解‑微压超声蒸馏后得到白色碱式碳酸锌沉淀，过滤并水洗，去除反应物中的钠和硫酸根；将得到的碱式碳酸锌用热分解炉进行分解后得活性纳米氧化性。本发明用炼钢烟灰制取纳米氧化锌的工艺具有流程简单、成品率高、污染少、产品纯度高，锌回收率高等特点。

技术领域

本发明属于冶炼化工领域，涉及炼钢烟灰综合利用方法，具体涉及一种用炼钢烟灰制取纳米氧化锌的工艺。

背景技术

碱式碳酸锌和活性氧化锌都是重要的锌化工产品。碱式碳酸锌用作轻型收敛剂和乳胶制品原料。用于配制炉甘石洗剂，还可以用于生产人造丝和催化脱硫剂。活性氧化锌可由碱式碳酸锌加热分解得到,主要用作橡胶或电缆的补强剂,也可作天然橡胶的硫化活化剂，白色橡胶的着色剂和填料，氯丁橡胶的硫化剂等。

锌烟灰（炼钢烟灰）是一种冶炼过程的产物，其成份复杂，除含锌、铜、铁外还含有较高的锰、锑、氟、氯等杂质，不能直接做为湿法炼锌的原料，但由于其锌含量高，且以氧化锌形式存在，易于浸出进入溶液，因此可用做制取锌化工高附加值产品的原料。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种采用炼钢烟灰制取纳米氧化锌的工艺，通过该工艺产出高附加值的产品，提高资源回收利用率。

本发明采用的技术方案如下： 一种用炼钢烟灰制取纳米氧化锌的工艺，具体包括以下步骤：

步骤（1）.水洗净化

将锌含量为45-55%的炼钢烟灰，按照液固比5-10:1进行水洗，经水洗、过滤后，烟灰中氯、钾、钠被洗涤除去，得到满足氨浸制取活性氧化锌前驱体的原料；

步骤（2）.浸出

将步骤（1）得到的净化烟灰与浸出剂碳酸氢铵溶液按照液固比3-5:1进行混合搅拌，同时向溶液中通入氨气，反应2-3小时，反应溶液的pH为8-10，反应温度50-93℃，过滤得滤渣和含锌140g/L以上的浸出液和；

步骤（3）.净化

向步骤（2）得到的浸出液中加入高锰酸钾，高锰酸钾与铁的质量比为1:1-1.3，反应温度30-50℃，搅拌10-30分钟，向溶液中按与锌的质量比为0.005-0.01：1加入吸附助滤剂，过滤得净化除铁液；向净化除铁液中加入过氧化铅，加入的过氧化铅与锰的质量比为1:1，反应温度30-50℃，反应时间0.5-1.5小时，过滤得脱锰液；向脱锰液中加入过量锌粉脱铜镉，加入的锌粉量为理论量的3-3.5倍，反应温度50-80℃，反应时间20-50分钟；

步骤（4）.超声水解沉锌

将锌净化液在超声发生器中用蒸馏水稀释，稀释比为1:10，进行水解沉锌；

步骤（5）.微压超声蒸馏沉锌

将步骤（4）的水解沉锌母液用水浴加热，开启超声发生器，密封机械搅拌，蒸发负压为0.1-0.2KPa，溶液沸点88-95℃，得氧化锌；

步骤（6）热分解

超声水解和微压超声蒸馏沉淀产物经400-420℃焙烧产出假比重0.11—0.34g/cm³活性纳米氧化锌。

优选的，步骤（1）中，水洗温度为50-80℃，洗涤1-2小时。

步骤（1）中，经水洗、过滤后使烟灰中98%以上的氯离子、90%以上的钾离子、和硫酸根离子被洗涤除去。

步骤（2）中，浸出所用的浸出剂为碳酸钠与氨气混合形成的碳酸氢铵溶液。