[00858903]锌灰直接法生产高纯氧化锌关键技术研究

氧化锌的生产工艺可分为湿法、间接法和直接法三类。湿法生产氧化锌以硫酸锌或氯化锌为原料，工艺复杂，生产过程中产生大量废水，生产成本较高；间接法生产氧化锌的原料为锌锭，成本高，能耗大，原料来源紧缺；直接法生产氧化锌的原料来源广，可以是锌灰或其它含锌原料，且工艺较简单，生产成本低，近些年在国内外得到迅猛发展。该项目以热镀锌厂和电解锌厂的副产品锌灰为原料，通过设计应用一种新型螺旋式振动筛及振动筛的过滤筛，实现了锌灰的均质化，经均质化处理的锌灰焙烧后，得到锌焙砂，锌焙砂经还原和氧化得到氧化锌，通过对锌灰焙烧工艺条件、锌焙砂还原工艺条件、金属锌氧化工艺条件和初粉收集时间等进行研究，经直接法生产出了高纯氧化锌。该项目解决了中国由锌灰为原料经直接法生产的氧化锌纯度和质量低下的问题，缓解了由锌锭为原料生产高纯氧化锌而导致的中国锌矿资源紧缺的问题。 1.主要技术内容和创新点： (1)锌灰中的主要成分是氧化锌，此外还含有少量氯化锌和二氧化硅，微量铅、铁、镉、铜、锰的氧化物和氯化物。以锌灰为原料生产氧化锌的过程中，锌灰的均质化是实现制备高纯氧化锌的技术关键，首创性地设计出一种新型螺旋式振动筛及振动筛的过滤筛，实现了锌灰的均质化，在均质化的基础上，创新性地设计改进并优化了焙烧工艺条件，显著提高了锌焙砂的锌含量，实现了完全脱氯，满足了直接法生产高纯氧化锌对原料的要求。 (2)创新性地设计改进并优化了锌焙砂的还原工艺条件和金属锌的氧化工艺条件，解决了锌焙砂中氧化锌还原不够完全、还原针对性不够强、金属锌氧化不及时等多个技术难题，使得锌焙砂中锌的挥发率达到了99.5%以上，所生产的氧化锌的纯度达到了99.7%以上。 (3)锌灰焙烧过程中产生的含尘烟气，经喷淋塔回收后，可作为副产品用于氯化锌的回收行业，锌焙砂还原过程中产生的副产品可用于生产水泥制品，提高水泥制品性能。 2.技术经济指标：针对以锌灰为原料经直接法生产的氧化锌纯度和质量低下问题，对直接法生产氧化锌工艺进行了设计改进和优化，生产出了纯度99.7%以上的高纯氧化锌产品，同时，氧化铅、氧化镉、氧化铜、三氧化二铁和锰含量分别低至0.01%、0.004%、0.002%、0.02%和0.0001%，优于国内同类产品指标，达到国外同类产品指标，但价格远低于进口产品。授权发明专利和实用新型专利各一项。 3.推广应用情况：该项技术自2014年9月起在石家庄市龙力化工有限公司进行了应用，先后建立了6条直接法高纯氧化锌生产线，年生产能力达30000余吨。近三年累计新增销售额107793.5万元，新增利润27158.5万元。该项目产品在高邑县五羊陶瓷有限公司、高邑县恒泰建筑陶瓷有限公司、河北煜珠陶瓷制品有限公司、河北鑫祥陶瓷制品有限公司、保定三源橡胶有限公司和河北环球科技股份有限公司等单位进行了应用，为企业带来了可观的经济效益。