一種七水硫酸鋅的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及從鈦白廢酸溶液中生產(chǎn)七水硫酸鋅的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 七水硫酸鋅（ZnS04 · 7H20)，又名鋅礬、皓礬，通常為白色結(jié)晶物。其密度1. 975g /cm3，熔點(diǎn)100°C，易溶于水，干燥空氣中逐漸風(fēng)化。它是一種重要的無機(jī)化工原料，在各工 業(yè)領(lǐng)域有廣泛的用途。硫酸鋅已被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)機(jī)醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，其需求量正逐年遞 增。硫酸鋅是制造立德粉和鋅鹽的原料，亦作木材及皮革防腐、骨膠澄清、人造纖維沉淀劑 等的輔助原料。在選礦中作抑菌劑，一般消耗量為500~1200g/t礦，電鍍業(yè)中用以配制電 解液。農(nóng)業(yè)上除用于果樹防沖外，主要用作微量元素肥料（占70%左右），據(jù)介紹，土壤中施 用少量鋅肥，能提高作物產(chǎn)量約15%。此外，鋅更因?yàn)槭侨梭w必需的微量元素之一而倍受人 們重視，現(xiàn)代醫(yī)藥上的硫酸鋅糖漿或糖片制品，是預(yù)防和治療人體缺鋅癥的良藥，在動(dòng)物飼 料中添加微量作營(yíng)養(yǎng)劑，能促進(jìn)個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育。
[0003] 我國(guó)化工企業(yè)中，硫酸鋅生產(chǎn)大多采用硫酸溶解各種含鋅、鋅離子或氧化鋅的物 料來制取，主要原料有金屬鋅、還有金屬鋅或鋅離子的工業(yè)廢物和含鋅礦石。此法工藝成 熟，但單獨(dú)建廠，設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高，加之受到原料來源的限制，企業(yè)難于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī) 模。其中，由含鋅礦石中制備ZnS0 4*7H20主要有直接浸出法。目前硫酸鋅的生產(chǎn)方法有下 列幾種：（1)合成法：用氯化鋅或氫氧化鋅與硫酸合成而得；（2)硫酸浸出法：用硫酸浸 出經(jīng)焙燒的鋅礦而得；（3)熱壓酸浸法：在加壓、加熱線，硫酸直接與鋅礦浸取；(4)煅燒 法：在600°C以下氧化焙燒閃鋅礦而得；(5)氯化法：將閃鋅礦懸浮通以氯氣，使硫化鋅轉(zhuǎn) 變?yōu)榱蛩徜\和鹽酸，蒸去鹽酸后，即得硫酸鋅。
[0004] 中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410131178. X的發(fā)明公開了一種濕法煉鋅過程中產(chǎn)生 的鈣鎂底流制備七水硫酸鋅的方法，該方法包括：①原料預(yù)處理；②硫酸浸出；③冷卻結(jié)晶 除Ca、Mg ;④氧化除鐵；⑤置換除Cu、Cd ;⑥低溫蒸發(fā)、降溫結(jié)晶；⑦固液分離（即過濾)。其 存在的不足是：流程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，原料、設(shè)備成本高，經(jīng)濟(jì)效益低。
[0005] 中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110335170. 1的發(fā)明公開了一種用錫熔煉煙塵生產(chǎn)七 水硫酸鋅及粗錫和粗鉛的方法，該方法包括：（1)原料預(yù)處理；（2)稀硫酸溶液浸出分離鋅； (3)粗硫酸鋅溶液凈化與制取七水硫酸鋅；（4)富錫渣電爐熔煉錫鉛合金；（5)錫鉛合金采 用常規(guī)熔析法(溫度500 °C~600 °C )和凝析法(溫度230 °C~240 °C )精煉，將合金中Sn+Pb 品位提高至94%~96%。將精煉渣返回電爐熔煉配料處理；（6)高溫真空蒸餾生產(chǎn)粗錫和粗 鉛。其存在的不足是：生產(chǎn)原料較少，無法進(jìn)行量化生產(chǎn)。生產(chǎn)成本太高。
[0006] 中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510032330. X的發(fā)明公開了一種利用鉛鋅冶煉過程中 所產(chǎn)生的銦萃余液和氧化鋅生產(chǎn)七水硫酸鋅的方法，其生產(chǎn)步驟包含浸出液配置、氧化鋅 浸出、高錳酸鉀氧化除鐵錳、鋅粉置換凈化處理、濃縮、結(jié)晶、分離、干燥等步驟。其存在的不 足是：生產(chǎn)原料活性太高，無法控制生產(chǎn)過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保 的七水硫酸鋅的生產(chǎn)方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0009] 本發(fā)明包括以下步驟。
[0010] 步驟一：將氧化鋅細(xì)磨至60目，加入裝有鈦白生產(chǎn)廢酸的攪拌罐內(nèi)，并開啟蒸汽 加熱和攪拌，液固比為6-8:1，加熱至65°C -80°C，控制在此溫度下反應(yīng)2h-3h。
[0011] 廢酸的成分如下。
[0012] 步驟二：將攪拌罐內(nèi)的反應(yīng)液送至壓濾機(jī)，調(diào)節(jié)角洗時(shí)間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個(gè)攪拌罐中。
[0013] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調(diào)節(jié)PH值為4. 5-5. 5,向溶液中鼓入空 氣，加熱至70°C -80°C，控制在此溫度下反應(yīng)30min-lh。
[0014] 步驟四：繼續(xù)向溶液中加入30%的過氧化氫，反應(yīng)時(shí)間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0015] 步驟五：反應(yīng)完成后將溶液送至壓濾機(jī)，控制角洗時(shí)間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)。
[0016] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發(fā)至有較多晶體析出，迅速降溫至 40°C -45°C，結(jié)晶3h，之后迅速降至室溫。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果。
[0018] (1)經(jīng)濟(jì)：本發(fā)明的一種七水硫酸鋅的制備方法，采用工業(yè)廢酸為主要原料，節(jié)省 成本。
[0019] (2)合理：本發(fā)明的一種七水硫酸鋅的制備方法，通過合理的添加輔料，縮短了反 應(yīng)流程。
[0020] (3)環(huán)保：本發(fā)明的一種七水硫酸鋅的制備方法，在整個(gè)生產(chǎn)過程中無廢水、廢氣 產(chǎn)生，產(chǎn)生的廢渣純度高，均可用于工業(yè)生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 選取三種地方的鈦白生產(chǎn)廢酸，分別用本發(fā)明方法處理。
[0022] 實(shí)施例1 :用本發(fā)明方法對(duì)山東某鈦白生產(chǎn)企業(yè)的廢水進(jìn)行試驗(yàn)。
[0023] 步驟一：將氧化鋅細(xì)磨至60目，加入裝有鈦白生產(chǎn)廢酸的攪拌罐內(nèi)，并開啟蒸汽 加熱和攪拌，液固比為7:1，加熱至75°C，控制在此溫度下反應(yīng)2. 5h。
[0024] 廢酸的成分如下。
[0025] 步驟二：將攪拌罐內(nèi)的反應(yīng)液送至壓濾機(jī)，調(diào)節(jié)角洗時(shí)間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個(gè)攪拌罐中。
[0026] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調(diào)節(jié)PH值為5. 0,向溶液中鼓入空氣， 加熱至70°C，控制在此溫度下反應(yīng)30min。
[0027] 步驟四：繼續(xù)向溶液中加入30%的過氧化氫，反應(yīng)時(shí)間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0028] 步驟五：反應(yīng)完成后將溶液送至壓濾機(jī)，控制角洗時(shí)間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)。
[0029] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發(fā)至有較多晶體析出，迅速降溫至40°C， 結(jié)晶3h，之后迅速降至室溫。
[0030] 實(shí)施例2 :用本發(fā)明方法對(duì)江西某鈦白生產(chǎn)企業(yè)的廢水進(jìn)行試驗(yàn)。
[0031] 步驟一：將氧化鋅細(xì)磨至60目，加入裝有鈦白生產(chǎn)廢酸的攪拌罐內(nèi)，并開啟蒸汽 加熱和攪拌，液固比為8:1，加熱至65°C，控制在此溫度下反應(yīng)3h。
[0032] 廢酸的成分如下。
[0033] 步驟二：將攪拌罐內(nèi)的反應(yīng)液送至壓濾機(jī)，調(diào)節(jié)角洗時(shí)間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個(gè)攪拌罐中。
[0034] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調(diào)節(jié)PH值為4. 5,向溶液中鼓入空氣， 加熱至70°C，控制在此溫度下反應(yīng)lh。
[0035] 步驟四：繼續(xù)向溶液中加入30%的過氧化氫，反應(yīng)時(shí)間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0036] 步驟五：反應(yīng)完成后將溶液送至壓濾機(jī)，控制角洗時(shí)間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)。
[0037] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發(fā)至有較多晶體析出，迅速降溫至42°C， 結(jié)晶3h，之后迅速降至室溫。
[0038] 實(shí)施例3 :用本發(fā)明方法對(duì)四川某鈦白生產(chǎn)企業(yè)的廢水進(jìn)行試驗(yàn)。
[0039] 步驟一：將氧化鋅細(xì)磨至60目，加入裝有鈦白生產(chǎn)廢酸的攪拌罐內(nèi)，并開啟蒸汽 加熱和攪拌，液固比為8:1，加熱至80°C，控制在此溫度下反應(yīng)3h。
[0040] 廢酸的成分如下。
[0041] 步驟二：將攪拌罐內(nèi)的反應(yīng)液送至壓濾機(jī)，調(diào)節(jié)角洗時(shí)間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個(gè)攪拌罐中。
[0042] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調(diào)節(jié)PH值為45. 5,向溶液中鼓入空氣， 加熱至80°C，控制在此溫度下反應(yīng)lh。
[0043] 步驟四：繼續(xù)向溶液中加入30%的過氧化氫，反應(yīng)時(shí)間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0044] 步驟五：反應(yīng)完成后將溶液送至壓濾機(jī)，控制角洗時(shí)間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)。
[0045] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發(fā)至有較多晶體析出，迅速降溫至45°C， 結(jié)晶3h，之后迅速降至室溫。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種七水硫酸鋅的制備方法，其特征在于， 步驟一：將氧化鋅細(xì)磨至60目，加入裝有鈦白生產(chǎn)廢酸的攪拌罐內(nèi)，并開啟蒸汽加熱 和攪拌，液固比為6-8:1，加熱至65°C -80°C，控制在此溫度下反應(yīng)2h-3h ; 廢酸的成分：游離硫酸（％) 15-35,硫酸亞鐵（％) 5-20 ; 步驟二：將攪拌罐內(nèi)的反應(yīng)液送至壓濾機(jī)，調(diào)節(jié)角洗時(shí)間為3min，將濾液與洗滌液一 同送至下一個(gè)攪拌罐中； 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調(diào)節(jié)PH值為4. 5-5. 5,向溶液中鼓入空氣， 加熱至70°C -80°C，控制在此溫度下反應(yīng)30min-lh ; 步驟四：繼續(xù)向溶液中加入30%的過氧化氫，反應(yīng)時(shí)間為lh,加入量為溶液：過氧化氫 =10:1 ； 步驟五：反應(yīng)完成后將溶液送至壓濾機(jī)，控制角洗時(shí)間為5min，將濾液與洗滌液一同 送入蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)； 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發(fā)至有較多晶體析出，迅速降溫至 40°C -45°C，結(jié)晶3h，之后迅速降至室溫。
【專利摘要】一種七水硫酸鋅的制備方法涉及無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及從鈦白廢酸溶液中生產(chǎn)七水硫酸鋅的方法。本發(fā)明提供一種適用經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保的七水硫酸鋅的生產(chǎn)方法。本發(fā)明包括以下步驟：步驟一,將氧化鋅細(xì)磨，加入裝有鈦白生產(chǎn)廢酸的攪拌罐內(nèi)，并開啟蒸汽加熱和攪拌；步驟二,將攪拌罐內(nèi)的反應(yīng)液送至壓濾機(jī)，將濾液與洗滌液一同送至下一個(gè)攪拌罐中；步驟三,開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調(diào)節(jié)PH值，向溶液中鼓入空氣，加熱；步驟四,繼續(xù)向溶液中加入過氧化氫；步驟五,反應(yīng)完成后將溶液送至壓濾機(jī)，將濾液與洗滌液一同送入蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)；步驟六,在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發(fā)至有較多晶體析出，迅速降溫至，結(jié)晶，之后迅速降至室溫。
【IPC分類】C01G9/06
【公開號(hào)】CN105645461
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張學(xué)一
【申請(qǐng)人】張學(xué)一
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日