專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種高活性納米空架氧化鋅的制備方法，特別涉及一種利用工業(yè)含鋅煙塵及特定空架核心生產(chǎn)制造高活性納米空架氧化鋅的方法。
背景技術(shù)：
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氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)必不可少的添加劑，也可作天然橡膠、合成橡膠及乳膠的硫化活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑以及著色濟(jì)。納米氧化鋅用于橡膠工業(yè)中可以充分發(fā)揮硫化促進(jìn)作用，提高橡膠的性能，其用量?jī)H為普通氧化鋅的30%-50%。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，它原料來(lái)源廣泛，工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備、成本低、產(chǎn)品活性高。在生產(chǎn)空架鋅氨絡(luò)合物的過(guò)程中，采用高效催化劑，使產(chǎn)品活性更高。為了 解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下生產(chǎn)方法:
I)選取來(lái)源廣泛的工業(yè)含鋅煙塵作為主要原料，屬于工業(yè)廢物回收利用，清潔環(huán)保。2)將工業(yè)含鋅煙塵配合適量的回收氨水、碳酸氫銨、工業(yè)氨水、自來(lái)水按一定比例混合配液，在50°C _60°C條件下浸出，得到粗浸取液。3)將步驟2)得到的粗浸取液過(guò)濾，在50°C -60°C的條件下，
加氧化劑將Fe2+氧化成Fe3+，行程Fe (OH) 3膠體沉淀，過(guò)濾。4)將步驟3)得到的浸取液在50°C _60°C條件下，加提純劑，除重金屬等雜質(zhì)，得到含Pb、Cd、As、Cu、N1、Co、Sb等合格的浸取液,過(guò)濾。5)將步驟4)得到的合格浸取液，本處針對(duì)適合橡膠工業(yè)使用的具體情況，選取氫氧化鈣作為核心空架，按照其中氧化鋅的含量配合適量的氫氧化鈣及蔗糖，進(jìn)行蒸氨結(jié)晶，過(guò)濾，得到空架堿式碳酸鋅。其中蒸發(fā)出來(lái)的氨及CO2混合物，經(jīng)收集得到回收氨水，返回步驟2)浸出再利用，實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)使用。6)將步驟5)得到的空架堿式碳酸鋅用純凈水漂洗，將其中的可溶性鹽類(lèi)雜質(zhì)除去。得到水溶物合格的空架堿式碳酸鋅。7)將步驟6)得到的合格空架堿式碳酸鋅，經(jīng)600°C快速煅燒，收集，得到合格的高活性空架納米氧化鋅。所述的回收氨水濃度為12%左右，工業(yè)氨水為18%左右，碳酸氫銨為農(nóng)業(yè)級(jí)碳酸氫銨，含氮量為17%左右，水為自來(lái)水；反應(yīng)時(shí)間為2個(gè)小時(shí)。所述的步驟3中的氧化劑為高錳酸鉀，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘。所述的步驟4中的提純劑為鋅粉，反應(yīng)時(shí)間為I個(gè)小時(shí)。所述的步驟5中的空架核心為各種無(wú)機(jī)物以及有機(jī)物，加熱溫度為I標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下100°c，其它壓力下溫度適當(dāng)調(diào)整，保持溶液微沸狀態(tài)為目的。加熱終點(diǎn)為溶液中含鋅量低于 0.2g/l。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)方法制造的氧化鋅活性低，金屬鋅含量高，以致在以后的橡膠制品中重金屬逸散速率高的缺點(diǎn)，有效的降低了金屬鋅的含量，但同時(shí)提高了氧化鋅的活性，在保障橡膠各項(xiàng)指標(biāo)的前提下，達(dá)到了降低使用本產(chǎn)品的橡膠制品中重金屬的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了降低重金屬逸散速率，綠色環(huán)保的目的。本發(fā)明具有以下有益效果:
I)以工業(yè)煙塵為原料，屬于資源的二次回收利用，清潔環(huán)保，是國(guó)家提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，得到國(guó)家有關(guān)部門(mén)的支持。原料來(lái)源廣泛，可選擇性大。輔料屬于普通化工原料，來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。2)采用堿性溶液濕法浸出的主體工藝，設(shè)備要求簡(jiǎn)單，設(shè)備腐蝕小，產(chǎn)品各種雜質(zhì)含量低，除雜費(fèi)用低廉，過(guò)程控制容易，使得最終產(chǎn)品穩(wěn)定性高、質(zhì)量好。3)采用低溫閃速煅燒，煅燒 溫度低，設(shè)備腐蝕小，過(guò)程易于控制，最終產(chǎn)品分散性號(hào)，比表面積大,活性高。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于提高空架氧化鋅的活性，有效降低了成本，并且將低是重金屬的含量，達(dá)到了清潔環(huán)保的目的。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例1:本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案:將氨水623.7ml配比碳酸氫銨67g，濃氨水300ml，濃氨水含NH3為14.084%,含CO廣為6.1%。自來(lái)水85ml，加入212g汗鋅59.2%的工業(yè)煙塵。攪拌加熱至55°C，保溫反應(yīng)2小時(shí)，過(guò)濾、清洗濾泥，得到含鋅157.2g/l的溶液934ml,回收率為94.01%。實(shí)施例2:將實(shí)施例1中得到的934ml溶液加入0.24g高錳酸鉀，保溫50°C攪拌反應(yīng)30分鐘，過(guò)濾得到含鐵7ppm的溶液926ml。實(shí)施例3:將實(shí)施例2中得到的926ml溶液中加入Ig鋅粉，保溫50°C攪拌反應(yīng)I個(gè)小時(shí)，過(guò)濾得到含鉛6ppm的溶液918ml。實(shí)施例4:將實(shí)施例3中得到的凈化液918ml置于1800ml燒杯中，加入自來(lái)水300ml,攪拌，將76.9g氫氧化鈣緩慢均勻加入其中，使得氫氧化鈣完全分散，不團(tuán)結(jié)，加入蔗糖0.Sg,加熱煮沸，保持微沸，產(chǎn)生的氣體用冷凝器回收，在微沸的過(guò)程中，保持其中的液體體積為1250ml左右。用PH試紙檢測(cè)揮發(fā)出的氣體，待揮發(fā)出的氣體PH值為7的時(shí)候，
停止煮沸。實(shí)施例5:將實(shí)施例4中煮好的料液混合物過(guò)濾，用純凈水清洗濾泥，得到濕潤(rùn)濾泥479g。檢測(cè)含水為35.3%。將收集的氨水檢測(cè)，得到回收氨水921ml，其中含NH3為
10.1265%, CO廣為 9.286%。實(shí)施例6:將實(shí)施例5中得到的濾泥經(jīng)600°C煅燒30分鐘，得到高活性空架納米氧化鋅234.67g。檢測(cè)其中含鋅為50.2%，含鉛為43ppm，含錳為6ppm，含銅為3ppm，含鎘為21ppm，水溶物為0.08%，鹽酸不溶物為0.02%。
權(quán)利要求
1.一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，其特征在于它的生產(chǎn)方法為: 1)選取來(lái)源廣泛的工業(yè)含鋅煙塵作為主要原料，屬于工業(yè)廢物回收利用，清潔環(huán)保； 2)將工業(yè)含鋅煙塵配合適量的回收氨水、碳酸氫銨、工業(yè)氨水、自來(lái)水按一定比例混合配液，在50°C -60°C條件下浸出，得到粗浸取液； 3)將步驟2)得到的粗浸取液過(guò)濾，在50°C_60°C的條件下， 加氧化劑將Fe2+氧化成Fe3+，行程Fe (OH) 3膠體沉淀，過(guò)濾； 4)將步驟3)得到的浸取液在50°C-60°C條件下，加提純劑，除重金屬等雜質(zhì)，得到含Pb、Cd、As、Cu、N1、Co、Sb等合格的浸取液,過(guò)濾； 5)將步驟4)得到的合格浸取液，本處針對(duì)適合橡膠工業(yè)使用的具體情況，選取氫氧化鈣作為核心空架，按照其中氧化鋅的含量配合適量的氫氧化鈣及蔗糖，進(jìn)行蒸氨結(jié)晶，過(guò)濾，得到空架堿式碳酸鋅；其中蒸發(fā)出來(lái)的氨及CO2混合物，經(jīng)收集得到回收氨水，返回步驟2)浸出再利用，實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)使用； 6)將步驟5)得到的空架堿式碳酸鋅用純凈水漂洗，將其中的可溶性鹽類(lèi)雜質(zhì)除去；得到水溶物合格的空架堿式碳酸鋅； 7)將步驟6)得到的合格 空架堿式碳酸鋅，經(jīng)600°C快速煅燒，收集，得到合格的高活性空架納米氧化鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，其特征在于所述的回收氨水濃度為12%左右，工業(yè)氨水為18%左右，碳酸氫銨為農(nóng)業(yè)級(jí)碳酸氫銨，含氮量為17%左右，水為自來(lái)水；反應(yīng)時(shí)間為2個(gè)小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，其特征在于所述的步驟3中的氧化劑為高錳酸鉀，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，其特征在于所述的步驟4中的提純劑為鋅粉，反應(yīng)時(shí)間為I個(gè)小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，其特征在于所述的步驟5中的空架核心為各種無(wú)機(jī)物以及有機(jī)物，加熱溫度為I標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下100°C，其它壓力下溫度適當(dāng)調(diào)整，保持溶液微沸狀態(tài)為目的；加熱終點(diǎn)為溶液中含鋅量低于 0.2g/l。
全文摘要
一種利用工業(yè)含鋅煙塵生產(chǎn)高活性空架氧化鋅的方法，它涉及一種高活性納米空架氧化鋅的制備方法。利用工業(yè)氨水、回收氨水、碳酸氫銨、水和工業(yè)含鋅煙塵混合攪拌加熱，將其中的鋅轉(zhuǎn)化為鋅氨絡(luò)合物，溶解于水中。經(jīng)過(guò)氧化除鐵、錳，還原除重金屬等凈化工序得到合格的鋅氨絡(luò)合物凈化液。然后通過(guò)添加構(gòu)架物質(zhì)構(gòu)建空架，蒸氨吸附碳酸鋅、氫氧化鋅，形成空架結(jié)構(gòu)堿式碳酸鋅。最后經(jīng)煅燒得到高活性納米空架氧化鋅。本發(fā)明具有回收工業(yè)垃圾，工藝流程易操控，成本低，產(chǎn)品活性高、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01G9/03GK103145176SQ20131004173
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者李雅春, 楊濤 申請(qǐng)人:唐山海港合緣鋅業(yè)有限公司