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锌矿化学加工chemical processing of zinc mineral

时间:2020-03-01 来源:网络 浏览:
锌矿是冶金和无机盐工业的重要原料,用化学方法可将锌矿加工成一系列锌化合物。锌矿种类多,无机盐工业中主要使用闪锌矿(ZnS)、菱锌矿ZnCO3、红锌矿ZnO。
  加工方法  锌矿化学加工根据矿石组成不同,工艺和产品也随之不同(见图)。

图

  闪锌矿加工  先制取氧化锌,再制取硫酸锌和氯化锌,将闪锌矿粉碎后进行浮选以除去氧化铁、二氧化硅等杂质,使矿石中的锌含量提高到40%以上。浮选后的矿粉在沸腾炉中进行氧化焙烧,炉内温度控制在 800~900°C,必须有过量的氧存在以确保硫化锌转化为氧化锌。反应式为:
      

2ZnS+3O2─→2ZnO+2SO2

分解出的二氧化硫经除尘后作为制备硫酸的原料,得到的粗氧化锌经旋风分离器及静电除尘器排出,用硫酸(或盐酸)浸取,即可得到硫酸锌(或氯化锌)溶液。酸浸取方式一般采用两步,第一步为中性浸取(控制pH为6~7),第二步为酸性浸取(控制pH在5.1左右)。滤去矿渣,滤液中除含硫酸锌(或氯化锌)外,还含有少量的铜、铅、锑、镍、锰、铁、钙、镁等杂质,须进行精制。一般采用氧化中和法除铁,沉淀法除钙、镁,锌粉还原法除重金属。精制后的硫酸锌溶液可直接送入电解槽用作制金属锌的原料,也可进行蒸发、结晶制造硫酸锌(或氯化锌)。纯度较高的氯化锌可由锌渣、金属锌或由锌渣、金属锌氧化得到的氧化锌经盐酸酸化而制得。
  菱锌矿和红锌矿加工  与闪锌矿不同处是无需焙烧,可直接用硫酸(或盐酸)分解制造硫酸锌(或氯化锌),酸浸取过程与粗氧化锌矿粉的酸浸取过程大体相同。
  最新发展起来的一种加工含氧化锌或部分碳酸锌矿的方法,是选取某种萃取剂,使其在高温下仅能溶解氧化锌或碳酸锌,冷却分离后得到较纯的氧化锌或碳酸锌,再经酸浸取制得相应酸的盐类,萃取液可循环使用。此法工艺简单,经济效果好。
  产品用途  氧化锌是锌化合物的一种重要母体产品,由它可衍生出一系列锌化合物。其他锌盐的用途是:
  ①硫酸锌在化工方面是制造其他锌化合物的原料,以及用作制造粘胶纤维的凝固液;在农业上用作微量元素肥料、农药;在印染工业中用作媒染剂;用作动物胶的澄清剂;在医药中用来制作内服药、消毒剂等。②氯化锌主要用于制造干电池;可作除臭剂和杀菌剂;单独或与苯酚合用时可用于铁路枕木和木材防火;与氯化铵一起制成焊药及腐蚀剂的组分;在印染纺织工业中用作媒染剂、上浆剂、增重剂;在橡胶工业中用作硫化橡胶的硫化促进剂;在有机合成中用作脱水剂、催化剂。③磷酸锌是防腐涂料,还可用作医药。④碘酸锌、硝酸锌用作医药。⑤碳酸锌可作油漆颜料、医药中的软膏。⑥氟化锌可作釉药、有机氟化剂。⑦钛酸锌可制成绝缘体。⑧硼酸锌用作医药、杀菌剂、涂料防霉剂和织物阻燃剂。⑨高氯酸锌用作纤维酰化的催化剂。⑩氯化铵锌作焊接金属的助熔剂和焊药。氯碘化锌可用作消毒剂。  
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