一種七水硫酸鋅的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無機化工技術領域，尤其涉及從鈦白廢酸溶液中生產七水硫酸鋅的方 法。
【背景技術】
[0002] 七水硫酸鋅（ZnS04 · 7H20)，又名鋅礬、皓礬，通常為白色結晶物。其密度1. 975g /cm3，熔點100°C，易溶于水，干燥空氣中逐漸風化。它是一種重要的無機化工原料，在各工 業領域有廣泛的用途。硫酸鋅已被廣泛應用于工農業機醫療衛生領域，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，電鍍業中用以配制電 解液。農業上除用于果樹防沖外，主要用作微量元素肥料（占70%左右），據介紹，土壤中施 用少量鋅肥，能提高作物產量約15%。此外，鋅更因為是人體必需的微量元素之一而倍受人 們重視，現代醫藥上的硫酸鋅糖漿或糖片制品，是預防和治療人體缺鋅癥的良藥，在動物飼 料中添加微量作營養劑，能促進個體的生長發育。
[0003] 我國化工企業中，硫酸鋅生產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廢物和含鋅礦石。此法工藝成 熟，但單獨建廠，設備投資大，生產成本高，加之受到原料來源的限制，企業難于擴大生產規 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 變為硫酸鋅和鹽酸，蒸去鹽酸后，即得硫酸鋅。
[0004] 中國發明專利申請號為201410131178. X的發明公開了一種濕法煉鋅過程中產生 的鈣鎂底流制備七水硫酸鋅的方法，該方法包括：①原料預處理；②硫酸浸出；③冷卻結晶 除Ca、Mg ;④氧化除鐵；⑤置換除Cu、Cd ;⑥低溫蒸發、降溫結晶；⑦固液分離（即過濾)。其 存在的不足是：流程復雜，生產周期長，原料、設備成本高，經濟效益低。
[0005] 中國發明專利申請號為201110335170. 1的發明公開了一種用錫熔煉煙塵生產七 水硫酸鋅及粗錫和粗鉛的方法，該方法包括：（1)原料預處理；（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)高溫真空蒸餾生產粗錫和粗 鉛。其存在的不足是：生產原料較少，無法進行量化生產。生產成本太高。
[0006] 中國發明專利申請號為200510032330. X的發明公開了一種利用鉛鋅冶煉過程中 所產生的銦萃余液和氧化鋅生產七水硫酸鋅的方法，其生產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、結晶、分離、干燥等步驟。其存在的不 足是：生產原料活性太高，無法控制生產過程。
【發明內容】
[0007] 本發明就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種適用經濟、合理、環保 的七水硫酸鋅的生產方法。
[0008] 為實現本發明的上述目的，本發明采用如下技術方案。
[0009] 本發明包括以下步驟。
[0010] 步驟一：將氧化鋅細磨至60目，加入裝有鈦白生產廢酸的攪拌罐內，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2h-3h。
[0011] 廢酸的成分如下。
[0012] 步驟二：將攪拌罐內的反應液送至壓濾機，調節角洗時間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個攪拌罐中。
[0013] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調節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30min-lh。
[0014] 步驟四：繼續向溶液中加入30%的過氧化氫，反應時間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0015] 步驟五：反應完成后將溶液送至壓濾機，控制角洗時間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發設備內。
[0016] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發至有較多晶體析出，迅速降溫至 40°C -45°C，結晶3h，之后迅速降至室溫。
[0017] 與現有技術相比本發明的有益效果。
[0018] (1)經濟：本發明的一種七水硫酸鋅的制備方法，采用工業廢酸為主要原料，節省 成本。
[0019] (2)合理：本發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 應流程。
[0020] (3)環保：本發明的一種七水硫酸鋅的制備方法，在整個生產過程中無廢水、廢氣 產生，產生的廢渣純度高，均可用于工業生產。
【具體實施方式】
[0021] 選取三種地方的鈦白生產廢酸，分別用本發明方法處理。
[0022] 實施例1 :用本發明方法對山東某鈦白生產企業的廢水進行試驗。
[0023] 步驟一：將氧化鋅細磨至60目，加入裝有鈦白生產廢酸的攪拌罐內，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2. 5h。
[0024] 廢酸的成分如下。
[0025] 步驟二：將攪拌罐內的反應液送至壓濾機，調節角洗時間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個攪拌罐中。
[0026] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調節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30min。
[0027] 步驟四：繼續向溶液中加入30%的過氧化氫，反應時間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0028] 步驟五：反應完成后將溶液送至壓濾機，控制角洗時間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發設備內。
[0029] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發至有較多晶體析出，迅速降溫至40°C， 結晶3h，之后迅速降至室溫。
[0030] 實施例2 :用本發明方法對江西某鈦白生產企業的廢水進行試驗。
[0031] 步驟一：將氧化鋅細磨至60目，加入裝有鈦白生產廢酸的攪拌罐內，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3h。
[0032] 廢酸的成分如下。
[0033] 步驟二：將攪拌罐內的反應液送至壓濾機，調節角洗時間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個攪拌罐中。
[0034] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調節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lh。
[0035] 步驟四：繼續向溶液中加入30%的過氧化氫，反應時間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0036] 步驟五：反應完成后將溶液送至壓濾機，控制角洗時間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發設備內。
[0037] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發至有較多晶體析出，迅速降溫至42°C， 結晶3h，之后迅速降至室溫。
[0038] 實施例3 :用本發明方法對四川某鈦白生產企業的廢水進行試驗。
[0039] 步驟一：將氧化鋅細磨至60目，加入裝有鈦白生產廢酸的攪拌罐內，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3h。
[0040] 廢酸的成分如下。
[0041] 步驟二：將攪拌罐內的反應液送至壓濾機，調節角洗時間為3min，將濾液與洗滌 液一同送至下一個攪拌罐中。
[0042] 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調節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lh。
[0043] 步驟四：繼續向溶液中加入30%的過氧化氫，反應時間為lh,加入量為溶液：過氧 化S =10:1。
[0044] 步驟五：反應完成后將溶液送至壓濾機，控制角洗時間為5min，將濾液與洗滌液 一同送入蒸發設備內。
[0045] 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發至有較多晶體析出，迅速降溫至45°C， 結晶3h，之后迅速降至室溫。
【主權項】
1. 一種七水硫酸鋅的制備方法，其特征在于， 步驟一：將氧化鋅細磨至60目，加入裝有鈦白生產廢酸的攪拌罐內，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：將攪拌罐內的反應液送至壓濾機，調節角洗時間為3min，將濾液與洗滌液一 同送至下一個攪拌罐中； 步驟三：開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調節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30min-lh ; 步驟四：繼續向溶液中加入30%的過氧化氫，反應時間為lh,加入量為溶液：過氧化氫 =10:1 ； 步驟五：反應完成后將溶液送至壓濾機，控制角洗時間為5min，將濾液與洗滌液一同 送入蒸發設備內； 步驟六：在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發至有較多晶體析出，迅速降溫至 40°C -45°C，結晶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化工技術領域，尤其涉及從鈦白廢酸溶液中生產七水硫酸鋅的方法。本發明提供一種適用經濟、合理、環保的七水硫酸鋅的生產方法。本發明包括以下步驟：步驟一,將氧化鋅細磨，加入裝有鈦白生產廢酸的攪拌罐內，并開啟蒸汽加熱和攪拌；步驟二,將攪拌罐內的反應液送至壓濾機，將濾液與洗滌液一同送至下一個攪拌罐中；步驟三,開啟攪拌和蒸汽加熱，加入石灰乳調節PH值，向溶液中鼓入空氣，加熱；步驟四,繼續向溶液中加入過氧化氫；步驟五,反應完成后將溶液送至壓濾機，將濾液與洗滌液一同送入蒸發設備內；步驟六,在緩慢攪拌的條件下，將溶液蒸發至有較多晶體析出，迅速降溫至，結晶，之后迅速降至室溫。
【IPC分類】C01G9/06
【公開號】CN105645461
【申請號】
【發明人】張學一
【申請人】張學一
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月13日