氧化鋅廠工藝介紹

1、碳酸鈉生產(chǎn)納米氧化鋅工藝知識(shí)介紹,,,,,,豫光金鉛股份有限公司氧化鋅廠,氧化鋅廠建廠于2003年，2008年3月以前一直使用碳酸氫銨作為沉淀劑生產(chǎn)納米氧化鋅，使用碳酸氫銨法生產(chǎn)納米氧化鋅具有成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，但外排水中氨氮含量較高，不符合環(huán)保要求。為從源頭上遏制氨氮的產(chǎn)生，我廠全體職工用了近一年的時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)，摸索研究，探討用碳酸鈉代替碳酸氫銨生產(chǎn)納米氧化鋅的新方法。研究結(jié)果顯示碳酸鈉生產(chǎn)納米氧化鋅完全達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，產(chǎn)品產(chǎn)

2、量、質(zhì)量穩(wěn)定。外排水也達(dá)到環(huán)保要求。,前 言,工藝流程,次氧化鋅、硫酸、水,浸取工序,一凈工序,二凈工序,合成工序,,液相：粗制硫酸鋅液,,液相：一次凈化液,,固相：濕堿鋅,烘干粉碎,焙解爐焙解,成品納米氧化鋅,,固相：渣場(chǎng),,固相：渣場(chǎng),,液相：尾液沉淀外排,,固相：渣場(chǎng),,液相：精制硫酸鋅液,,包裝、外售,原料及生產(chǎn)輔料,原料：熔三（布袋灰）次氧化鋅 ZnO≥65%輔料：碳酸鈉，固定使用一個(gè)廠家供貨，河南桐柏

3、 海晶堿業(yè)有限公司生產(chǎn)的“中天”牌純堿，總 堿量要求 ≥ 98%燃料：煙煤，碳≥50%，水份≤5%4. 其它材料：98#硫酸、高錳酸鉀、 325目鋅粉,主要及關(guān)鍵工序,1、一次凈化工序2、二次凈化工序3、合成板框工序4、烘干焙解工序,,一次凈化工序,,主要是要除去浸取液中的鐵、錳雜質(zhì)元素，并且盡量減少主金屬鋅的損失,,,,隨同主金屬鋅一起轉(zhuǎn)到浸取液中的還有一

4、些雜質(zhì)元素。其中以Fe2+ 、 Fe3+ 和Mn2+ 的狀態(tài)存在。,用氧化水解法一并去除鐵錳，用高錳酸鉀做氧化劑， Fe2+ 氧化成Fe3+ ，水解以Fe(OH)3的沉淀形式去除。,,一次凈化反應(yīng)方程式,10FeSO4 +2KMnO4+8H2SO4 ＝K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,Fe2(SO4)3+H2O＝2Fe(OH)3+3H2SO4,3MnSO4+2KMnO4+2H2O＝5MnO2+K2SO4+2H2S

5、O4,從上述反應(yīng)方程可以看出，氧化水解過(guò)程產(chǎn)生酸，所以要在一次凈化過(guò)程中,不斷地將產(chǎn)生的新酸中和掉。其中和劑選用氧化鋅。,一凈最佳工藝參數(shù),,鐵錳雜質(zhì)去除率≥99%,一凈檢驗(yàn)液Mn≤1mg/l,凈化后終點(diǎn)PH 5.0,反應(yīng)溫度80-90℃,一凈工序操作步驟,,PH終點(diǎn)5.0分析錳含量≤1mg/l,一凈釜,,漿液槽,,,,,,,,,進(jìn)液閥,,蒸汽閥,放料閥,板框壓濾機(jī),檢驗(yàn)槽,,,儲(chǔ)槽,輸液泵,打液泵,50℃啟動(dòng)攪拌，85-90

6、℃停止加熱,,,,卸板框,壓縮空氣,進(jìn)水閥,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一凈液的質(zhì)檢與控制,1、過(guò)程控制：10分鐘測(cè)一次PH，根據(jù)溶液顏色由淺入深的變化和PH值的變化，適時(shí)添加中和劑，直至終點(diǎn)PH=5.0，停止攪拌。2、化驗(yàn)分析：取樣分析Mn含量，化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)反饋生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，若Mn ≤1mg/l，即為溶液合格，可通知放料。若Mn ≥1mg/l，繼續(xù)反應(yīng)，添加氧化劑，直至合格后方可進(jìn)入下道工序。,,二次凈化工

7、序,,除去一次凈化液中的Cd、Cu、Pb等雜質(zhì)元素。產(chǎn)出精制的ZnSO4 溶液。提高主金屬鋅的收率,,,,CuSO4 ＋Zn＝ZnSO4 ＋Cu↓CdSO4 ＋Zn＝ZnSO4 ＋Cd↓,,,依據(jù)金屬鋅可以置換比它電位更正的金屬離子轉(zhuǎn)化成金屬狀態(tài)從溶液中析出。而鋅則從金屬狀態(tài)變成Zn2+而進(jìn)入溶液，達(dá)到凈化除雜的目的,,,二凈主要控制參數(shù),1、反應(yīng)時(shí)間20～40分鐘2、溫度50 ～ 60℃3、凈化后Cd ≤1mg/l 4、終點(diǎn)P

8、H=5.0,二凈工序操作步驟,,調(diào)溶液PH=4～4.8，均勻加鋅粉,,蒸汽閥,反應(yīng)30分鐘分析鎘含量,板框壓濾機(jī),檢驗(yàn)槽,,儲(chǔ)槽,35℃啟動(dòng)攪拌，繼續(xù)加溫到50 ℃，關(guān)閉蒸汽閥,,,卸渣，洗濾布,,進(jìn)液閥,輸液泵,,,,,,,,,,,二凈釜,,,,,,,,二凈液的質(zhì)檢與控制,1、過(guò)程控制：反應(yīng)時(shí)間20-40分鐘，每10分鐘檢測(cè)一次PH，均勻加入鋅粉，直至終點(diǎn)PH=5.0，停止攪拌。2、化驗(yàn)分析：取樣分析Cd含量，化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)反饋生產(chǎn)

9、現(xiàn)場(chǎng)，若Cd ≤1mg/l，即為溶液合格，可通知放料。若Cd ≥1mg/l，繼續(xù)反應(yīng)，添加還原劑，直至合格后方可進(jìn)入下道工序。,合成工序,所用原料液為精制ZnSO4液所選用的沉淀劑為Na2CO3,目的是產(chǎn)出焙解性能好的堿式碳酸鋅。并確保主金屬鋅的較高收率。,合成工序基本原理,硫酸鋅與碳酸鈉的反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程。它包含著弱酸強(qiáng)堿的水解過(guò)程，它受兩種物質(zhì)的初始濃度、加料方式及速度、傳質(zhì)過(guò)程溫度、時(shí)間等許多因素的影響 ，特別

10、是碳酸鈉過(guò)量系數(shù)的大小，都會(huì)導(dǎo)致生成的堿式碳酸鋅的組成有較大差異。,合成工序最佳工藝參數(shù),1、反應(yīng)時(shí)間：30～ 50min2、前液溫度： 58～62℃ 3、合成溫度：72 ～ 80 ℃4、合成尾液：Zn≤1.5g/l,合成工序操作步驟,,合成釜,硫酸鋅,,,,,,中轉(zhuǎn)槽,,板框壓濾機(jī),,尾液外排,洗滌，氯化鋇檢測(cè)硫酸根達(dá)到要求,,卸板框,,,濕式碳酸鋅,烘干系統(tǒng),水、碳酸鈉,漿化釜,,,,,,,,合成關(guān)鍵點(diǎn)的控制與化驗(yàn),1

11、、過(guò)程控制：主要是反應(yīng)溫度的控制，溫度升到72-80℃，關(guān)閉蒸汽閥門(mén)。每班抽查兩次，填入原始記錄。2、化驗(yàn)分析：反應(yīng)3-50分鐘，取合成尾液送樣化驗(yàn)，保證尾液含鋅 ≤1.5g/l，即為溶液合格，可通知放料。若超出此范圍，從漿化查起，直至合格，通知放渣壓濾。,烘干粉碎工序,原料：濕基堿式碳酸鋅產(chǎn)品：干基堿式碳酸鋅。目的：將濕基物料的水份由原來(lái)的45～55％烘至含水份＜3%的干基物料。,,,,烘干粉碎原理,,布袋收塵器,干堿鋅

12、料倉(cāng),,干基堿式碳酸鋅,,,,,,,,旋風(fēng)收塵器,,,,干基堿式碳酸鋅,,閃蒸主機(jī),,,,,,濕基堿式碳酸鋅,,,,,,,,,,,,熱風(fēng)爐,,,,,,,,,,,,,,烘干工序設(shè)備功能,1、 熱風(fēng)爐----提供熱源，將過(guò)濾后的空氣加 熱至要求溫度；2、 閃蒸干燥主機(jī)---底部有粉碎裝置。利用 高速的熱空氣將濕基堿式碳酸鋅烘干和 粉碎。3、 旋風(fēng)、布袋收塵器----將烘干的粉體顆粒

13、 在這里沉積下來(lái)并被收集。4、 粉體輸送與控制系統(tǒng)包括:鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng) 機(jī)、管道、螺旋輸送機(jī)、控制柜等。,焙解工序,,干基堿式碳酸鋅,A 爐,B 爐,納米氧化鋅微黃色 ≥95%,焙解溫度580～620℃焙解時(shí)間1.5 ～ 2h,焙解工序關(guān)鍵點(diǎn)的控制,1、過(guò)程控制：料層厚度在3-5mm，焙解時(shí)間90-120分鐘，焙解溫度580-620℃。 焙解過(guò)程中如果真空管或真空罐沒(méi)有溫度，說(shuō)明真空系統(tǒng)有