原料次氧化锌经中性浸出、酸性浸出、氧化除铁、加锌置换、碳酸氢铵沉锌、干燥锻烧、冷却包装等步骤生产得到纳米氧化锌。

简单介绍如下：

1、中性浸出

次氧化锌贮存于原料仓内，通过胶带输送机连续送入湿式球磨机，浆化后泵入中性浸出槽。中性浸出槽前设有集液槽，用于收集酸性浸出，收集后的料液泵至中性浸出槽重复利用。

中性浸出控制条件为始酸浓度90～110g/l，控制温度 65～70℃，液固比约 4:1，连续浸出时间 4～6h，终点pH值 4.8～5.4。中性浸出后的浆液采用离心分离，滤渣送低酸浸出工序，滤液送氧化除铁工序。

2、酸性浸出

中性浸出工序产出的滤渣经球磨后送低酸浸出槽间断浸出，将其中的 Zn、Ge、Ga等主回收元素转移进溶液中。

酸性浸出控制条件为控制条件为始酸浓度150～200g/l，控制温度 80～90℃，液固比约3.5:1，浸出周期 8～12h，终酸浓度 80g/l。低酸浸出后的浆液采用离心分离，过滤所得铅渣外售，滤液返回浸出。浸出过程产生的酸雾经碱液喷淋后经20m排气筒达标排放。次氧化锌浸出过程主要发生如下反应：

ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O

PbO+H2SO4=PbSO4+H2O

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CdO+H2SO4=CdSO4+H2O

FeO+H2SO4=FeSO4+H2O

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

GeO2+2H2SO4=Ge(SO4)2+2H2O Ga2O3+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2O

ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O

ZnS+ Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4+S

3、氧化除铁

中性浸出工序产出的滤液泵至净化槽后，加入一定量的高锰酸钾和双氧水，同时投加中和剂（精石灰）调pH值至 5.0～5.5，控制温度在70～80℃，使滤液中的铁、锰、砷等形成沉淀进入铁渣。经压滤分离后的铁渣作为次氧化锌生产的铁质溶剂返回回转窑配料工序，滤液送加锌置换工序除铜镉。

4、加锌置换

除铁后的滤液泵至置换槽后，控制温度在50～60℃，并缓慢加入一定量的锌粉，将溶液中的铜、镉等杂质置换出来。该工序产生的铜镉渣外售有资质专业公司综合利用；经净化后的硫酸锌溶液送沉锌工序。

硫酸锌溶液净化除杂过程主要发生如下反应：

5Fe+3Mn7+=5Fe3++3Mn2+

5As3++2Mn7+=5As5++2Mn2+

2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

As5++Fe3++8OH-=FeAsO4↓+4H2O

Fe3++Mn2++5OH-=Fe(OH)3·Mn(OH)2↓

Zn+Cu2+=Cu+Zn2+

Zn+Cd2+=Cd+Zn2+

在加锌置换工序除铜镉时，溶液中的砷可被锌粉置换出来，并生成砷化氢气体。

反 应方程式如下：

As2O3+6Zn+6H2SO4→2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O

5、碳酸氢铵沉锌

将碳酸氢铵溶解后缓慢加入净化后的硫酸锌溶液中加热搅拌，控制反应温度约70℃，反应时间约1～1.5h。反应终点控制pH值在6.8～7，当游离碱为0.3%～0.5%时进行压滤分离，得到碱式碳酸锌滤饼。滤液为(NH4)2SO4溶液，进入博特盐溶液蒸发结晶系统生成硫酸铵固体；滤饼经过三次洗涤和压滤，后一级的洗水返回上一级，第一级洗水中与沉锌后液一起进硫酸铵蒸发结晶系统。沉锌过程主要发生如下反应：

3ZnSO4+3HN4HCO3+3H2O=ZnCO3.2Zn(OH)2.H2O↓+3(NH4)2SO4+2CO2↑

6、干燥、煅烧

沉锌工序产出的滤饼采用闪蒸干燥机干燥，并采用外热式回转窑煅烧，通过控制炉温以得到纳米氧化锌产品。闪蒸干燥废气采用旋风+布袋除尘处理后与布袋除尘处理后的煅烧窑废气一起排放。干燥煅烧采用煤气发生炉产生的水煤气为燃料，干燥利用外热式回转窑燃烧产生的烟气间接加热，燃气废气采用水膜除尘后与闪蒸干燥煅和煅烧窑废气一起经 20m 排气筒外排。

ZnCO3.2Zn(OH)2.H2O=3ZnO+CO2↑+3H2O↑

7、冷却、包装

煅烧生成的纳米氧化锌经冷却后采用人工计量、包装；经编织袋包装好的纳米氧化锌即作为产品

纳米氧化锌生产流程

作者声明：本人专心研究钢厂高炉灰机头灰、铝灰铝电解渣及生活垃圾焚烧飞灰等固废或危废资源化处理过程中的盐溶液蒸发或废处理蒸发器，可以提供设计、制造、调试、运营及设备租赁全方位服务。