七秒锺记忆
氧化锌生产工艺:
间接法:间接法的原材料是经过冶炼得到的金属锌锭或锌渣。锌在石墨坩埚内于1000?C的高温下转换为锌蒸汽，随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌，并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。
间接法生产氧化锌的工艺技术简单，成本受原料的影响较大。间接法生产的氧化锌颗粒直径在0.1-10微米左右，纯度在99.5%-99.7%之间。按总产量计算，间接法是生产氧化锌最主要的方法。
间接法生产的氧化锌可用于橡胶、压敏电阻、油漆等产业。锌锭或锌渣的重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量，重金属含量低的产品，还可用于家畜饲料、药品、医疗保健等产业。
直接法:直接法以各种含锌矿物或杂物为原料。氧化锌在与焦炭加热反应时，被还原成金属锌被蒸汽，同时再被空气中的氧气氧化为氧化锌，以除去大部分杂质。直接法获得的氧化锌颗粒粗，产品纯度在75%-95%之间，一般用于要求较低的橡胶、陶瓷行业。
湿化学法:湿化学法大体可分为两类:酸法与氨法。二者分别使用酸或碱与原料反应，而后制备碳酸锌或氢氧化锌沉淀。经过过滤、洗涤、烘干和800?C的煅
烧后，最终得到粒径在1~100纳米的高纯度轻质氧化锌。
喷雾热分解法:喷雾热解法是将金属盐溶液以雾状喷入高温气氛中，通过溶剂的蒸发及随后的金属盐热分解，直接获得纳米氧化物粉体，或者是将溶液喷入高温气氛中干燥，然后经热处理形成粉体的生产方法。
经洛阳钙丰工贸实践可知该法制备的纳米粉体纯度高，分散性好，粒径分布均匀，化学活性好，并且工艺操作简单，易于控制，设备造价低廉，是最具产业化潜力的纳米级别氧化锌粉体的制备方法之一。
生产氧化锌的设备有:
1、氧化锌选矿设备:锌矿石按其所含矿物不同而分为硫化矿和氧化矿用黄药作氧化铅的捕收剂、胺作氧化锌的捕收剂、优先浮铅的开路流程能够获得的锌品位和锌回收率分别为30%和65%。
2、氧化锌烘干机:转筒式烘干机简称烘干机是一种处理大量物料的干燥器。由于运转可靠、操作弹性大、适应性强、处理量大，广泛使用于冶金、化工等产业中。
3、氧化锌转炉筒体设备:该旋转炉适用范围极广，可以用于:化工粉料和颗粒料的干燥和焙烧;金属氧化物的干燥和焙烧分解;无机盐和稀土材料的干燥和焙烧等。
氧化锌生产工艺
氧化锌生产工艺流程
氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。另外，氧化锌也可以进一步加工生成硫酸锌和碳酸锌，是一种重要的饲料添加剂。 铅锌矿物原料大多数都为铅锌矿共生，经过优先浮选很难达到铅锌完全分离。铅锌矿冶炼是将锌富集在渣中，然后用烟化炉处理炉渣，产出氧化锌或者次氧化锌。此外，湿法炼锌厂产出的浸出渣以及贫氧化锌矿经过回转窑烟化得到氧化锌或者次氧化锌。次氧化锌的主要成分是ZnO，只是品位一般为45%~65%。所谓“次"是指品位次，在我国广西、贵州、云南、湖南等等地方产量较大，其用途主要是进一步加工电解锌或氧化锌。下面主要介绍用回转窑生产氧化锌的工艺流程。 回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑或转窑），属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑（即活性石灰窑）用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。 在氧化锌生产过程中，从窑尾加入预先搅拌好的含有锌的矿粉、水渣、焦炭的混合物，一般选用皮带输送机加料。由于窑尾进料口小，皮带输送机输送的物料不一定能够全部进入窑内，所以一般要在窑尾设有返料仓，由皮带输送机上掉落下来的物料在返料仓灰斗收集然后送入配料车间继续使用。进入窑内的物料随着回转窑不断旋转向窑头方向运动，通过预热区提高物料温度，然后进入燃烧区。借助物料中焦炭的燃烧产生的热量，矿粉和水渣中的锌在一定温度下升华变为锌蒸汽。在引风机作用下，锌蒸汽从窑尾经过表冷系统降温，同时在这个过程中，锌被空气中的氧气氧化为氧化锌和次氧化锌，然后进入氧化锌除尘器被捕集。由于烟气中含有硫化物等酸性物质，需要在布袋除尘器后设置脱硫塔进行脱硫处理，然后才能排入烟囱。其他不能被升华的料渣和没有燃尽的碳粉、煤粉随着转窑的旋转，从窑头排出。由于锌被氧化需要温度较高，需要在窑头设置罗茨风机向窑内喷吹空气助燃。 氧化锌生产系统包括配料系统、回转窑、冷却系统、除尘系统和输送系统。
氧化锌煅烧脱氟氯工艺及氧化锌生产电解
氧化锌煅烧脱氟氯工艺及氧化锌生产电解锌技改项目环境影响评价报告书
简缩本
西安地质矿产研究所 二〇一四年三月
一、建设项目概况
1. 项目实施背景
珠峰锌业现有1万t 和3万t 两条锌冶炼生产线。经过多年生产，公司发现该生产流程存在生产成本高、硫酸市场低迷、三废排放量大、氟氯脱除率低等问题。针对以上问题，珠峰锌业决定实施氧化锌煅烧脱氟氯工艺及氧化锌生产电解锌技改项目。技改项目将1万t 锌冶炼生产线原料锌精矿更换为氧化锌，并将原有浸出渣碱洗工艺更换为回转窑煅烧除氟氯工艺。项目技改完成后，不仅可以降低企业生产成本，而且减少了二氧化硫和烟尘的排放量，最终做到节能、降耗、减污、增效。
技改项目的建设不仅符合国家产业政策和环保政策，符合国家提倡的清洁生产政策，符合企业节能减排发展思路，而且符合甘河工业园区转变经济发展模式、促进新型产业发展的发展理念，对于提升甘河工业园区发展水平具有重要意义。
技改项目已经取得西宁经济技术开发区甘河工业园区管理委员会科技与经济发展局的备案文件（宁甘经备案【2013】20号）。
2. 建设地点
技改工程主要针对厂区内现有一万t 锌冶炼生产线，新增回转窑设施位于青海珠峰锌业有限公司南部，利用浸出车间和电解车间之间空地，其它生产设备沿用现有，不新增占地。新增回转窑设施中心地理坐标：北纬36°32'55.27"，东经101°31'20.65"。
3. 设计建设内容
本次技改主要建设内容为Φ2.8m×36m回转窑、球磨机、浆化槽、上料系统等设备，本次评价内容为与技改工程有关的回转窑挥发、球磨浆化、浸出、净化、电解、熔铸生产等。
4. 工程概况 ⑴ 建设规模
技改后一万t 和三万t 锌冶炼生产线锌锭设计生产规模维持现有不变。 ⑵ 项目组成及主要建设内容
本次技改工程包括主体工程、公用工程、储运工程、环保工程等。工程项目组成及建设内容见表1。
表1 工程项目组成表一览表
⑶ 生产工艺流程 ① 预处理工段
储料仓内氧化锌粉（外购）通过振动给料机进入回转窑内煅烧，当温度达到700℃，窑尾负压达到10mm 汞柱时，氟、氯脱除进入烟气，粉状氧化锌（粒度8～15mm ）经埋刮板输送机进入圆筒冷却机冷却后，送干式球磨机破碎，粒度大于200目的粉料进入浆化槽浆化，再通过上料系统送原一万t 锌冶炼生产线浸出工序，回转窑采用天然气为燃料，烟气中的杂质通过表面冷却器和布袋收尘器回收氧化铅粉，废气污染物再经湿式除尘器处理后达标排放。三万t 锌冶炼生产线挥发窑氧化锌料粉也利用该挥发窑脱氟氯后返回三万t 锌冶炼系统。
② 冶炼工段
浸出、净化、电解、熔铸生产电锌工艺流程与现有工程一致，产污环节不变，现有工程环评已对其进行分析，这里不再赘述。
5. 建设工期
项目建设周期预计为3个月，竣工验收后正式投运。技改项目前期建设部分生产设施，但因环评手续未齐，目前已停止建设。
6. 投资及主要技术经济指标表 工程主要技术经济指标见表2。
7. 选址与布局合理性分析
⑴ 项目的建设符合青海甘河工业区总体规划。 ⑵ 技改项目建设位于现有厂区范围内，不需新征占地。
⑶ 项目位于工业园区，水、电、气等配套设施已经较为成熟，同时交通条件也比较便利。
⑷ 火法脱氟氯新建回转窑位于一万t 湿法炼锌生产线酸性浸出系统旁边，脱氟氯后的氧化锌与酸浸系统之间的物流运输便利，可有效降低投资及运行成本。
⑸ 拟建回转窑位置附近的厂内公用工程均已配套到位，因此建设条件合适。 综上所述，本次技改项目符合青海甘河工业区总体规划等相关规划，选址位于现有厂区内，不需新征占地，选址合理可行。
8. 与法律法规、政策、规划和规划环评的相符性
⑴ 本工程属于《产业结构调整指导目录》（2011年本，修正版）中的允许类项目，符合国家产业政策要求。技改项目已经取得西宁经济技术开发区甘河工业园区管理委
员会科技与经济发展局的备案文件（宁甘经备案【2013】20号），符合国家现行产业政策。
⑵ 工程建设符合《青海省“十二五”环境保护规划》、《甘河工业园区重金属污染综合防治规划》等相关规划要求。
二、建设项目周围环境现状
1. 环境概况 ⑴ 自然环境概况
甘河工业园区（东区）位于湟水河支流甘河的河谷内，区域河谷地形呈带状，大致南北走向，南高北低。项目厂址地处湟水河支流甘河河谷的一级阶地，地形呈狭长带状分布，地势南高北低，海拔2610m 。所在地区地处黄土高原与青藏高原交接地带，为内陆高原温凉半干旱气候区。
⑵ 社会环境概况
甘河工业园东区是青海省重点建设的工业园区之一，发展定位为：依托青海丰富的电力和矿产资源，重点发展铝、铜、铅、锌、钠、硅、稀有金属以及电石、PVC 、烧碱、化肥等高载能、多金属冶炼及其下游产品精深加工产业。
区内除居住和工业用地外，还有部分农业用地，主要农业作物有小麦、油菜、马铃薯、蚕豆等。
工程周围1km 无自然保护区、风景名胜区等环境敏感点。目前，现有工程周边范围内较近的敏感点有东侧的元山尔村、西侧的西宁甘河工业职业学校、园区职工宿舍区等，他们均在现有工程周边1km 卫生防护距离范围内。
⑶ 区域工业污染源
目前，园区内已初步形成了以铝、铅、锌等有色金属冶炼为主体的产业，甘河工业园东区现有企业25家。
2. 环境质量现状 ① 环境空气
除上中沟NO 2日均浓度最大超标0.18倍外，各监测点的SO 2和NO 2小时浓度和日均浓度均能满足《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准要求。
各监测点PM 10和TSP 的日均浓度均出现不同程度的超标，最大超标倍数分别为11.74倍和6.68倍，超标原因与北方气候干燥、道路扬尘和园区内企业排污影响有关。
各监测点苯并芘日均浓度均能满足《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准要求。
各监测点氯气、氯化氢和氨气均出现不同程度的超标，不能满足《工业企业设计卫生标准》(TJ36－79) 居住区标准限值，最大超标倍数分别为2.55倍、3.84倍和1.75倍，分析超标原因与甘河工业园区企业排污叠加影响有关。
除过班沙尔监测点氟化物小时浓度值出现超标，最大超标倍数0.34倍，其余各监测点氟化物小时浓度值均能满足《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准要求。
② 地表水
地表水监测主要为甘河。
甘河坡西和双寨两个监测断面中COD 、BOD 、氨氮、总P 、总N 、氟化物、挥发酚、硫化物和总大肠菌群等监测因子不能满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类标准要求，超标原因主要是受生活污水排污影响。
③ 地下水
监测数据显示，甘河工业园区除汉东乡总硬度和总大肠菌群、下田村总大肠菌群超标外，各测点其余各项监测因子均满足《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中Ⅲ类水质标准要求。总硬度和总大肠菌群超标率分别为33.33%和25.93%，最大超标倍数分别为3.89和13.0，总硬度超标原因与区域地质背景有关，总大肠菌群超标与周边农业活动影响有关。
④ 声环境
厂界各噪声监测点的昼夜间噪声监测值均满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)3类标准。
⑤ 土壤
监测数据显示，甘河工业园区（西区）监测点位所有监测项目均符合《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中二级标准要求；由于受园区内的众多铅锌冶炼企业影响，园区管委会监测点土壤环境已经不能满足《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中二级标准要求，主要重金属铅、锌、镉和砷均出现超标。
3、评价范围
⑴ 环境空气：以本次技改一万t 锌冶炼生产线回转窑煅烧脱氟氯尾气排气筒为中心，半径2.5km 圆形区域为评价范围，总面积约19.6km 2。
⑵ 地表水：评价范围为厂区附近区域甘河流域。
⑶ 地下水：根据地下水流方向（由南向北）的影响范围，确定其范围为厂区边界南北方向外扩500m ，东西方向外扩200m ，面积1.35km 2。
⑷ 声环境：厂界外1m 及周边200m 范围环境敏感点。
三、建设项目环境影响预测及拟采取的主要措施与效果
1. 主要污染物 ⑴ 废气污染物
本次技改新增废气为回转窑尾气，主要污染物为HF 、HCl 、SO 2、烟尘（含Zn 、Pb 、Cd 等重金属），通过布袋除尘器+湿式除尘器净化处理。
⑵ 废水污染物
技改工程新增生产废水为湿式除尘系统定期排污水，产生量约4.5m 3/d，主要污染物为HF 、HCl 、SO 42-等，送厂内污水处理站进行处理。
⑶ 固体废物
技改工程新增固废主要为表面冷却器和布袋收尘器收集的收尘灰，含有铅、锌、镉等重金属，作为原料外售铅冶炼厂。
⑷ 噪声
技改工程新增噪声源主要为风机、球磨机和泵类等，噪声级为80dB （A ）～105dB （A ），主要在室内布置，并采取基础减振、隔声、消声处置措施。
⑸ 主要污染物排放量
技改项目建设前后全厂“三本帐”的核算详见表3。
注：废水厂内污水站处理后回用，排放量为0；工业废渣处置率100%，排放量为0
2. 环境保护目标
根据现场调查，评价范围内无自然保护区、风景名胜区、集中饮用水水源地等需特殊保护的区域，环境保护目标为评价范围内环境空气及居民点等。主要环境保护目标见表4。
3. 主要环境影响及其预测评价结果 ⑴ 环境空气影响
采用SCREEN3估算模式进行环境空气影响预测分析，技改项目实施后，除Pb 外，区域其他污染物浓度均有所下降。总体上环境空气质量较现有水平有所改善，对环境而言是正效应，技改后新增HCl 、氟化物贡献浓度也符合《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）中有关居住区大气中有害物质的最高容许浓度的要求，对大气环境影响较小。
⑵ 地表水环境影响
技改工程主要采用回转窑煅烧脱氟氯系统，替代厂内现有两套碱洗脱氟氯系统，虽新增了少量湿式除尘器排水，但消减了一万t 和三万t 锌冶炼生产线氧化锌碱洗废水产生量，减轻厂内污水处理站处理负荷同时节约水资源。且技改项目的生产废水送厂内污水处理站处理后全部返回系统利用，不外排，因此技改项目实施后对厂区及周边地表水环境的影响仍较小。
⑶ 地下水环境影响
技改后回转窑尾气湿式除尘器定期排污废水排入现有工程排水管网，最终进入厂区污水处理厂进行处理。技改项目新建1套回转窑烟气净化系统，使用“布袋除尘器～湿式除尘器” 净化工艺，其地面均铺设了15mm 厚水泥混凝土层，新建除尘设备建成后对装置区地面同样铺设水泥混凝土防渗层，渗透系数小于10-7cm/s。湿式除尘工艺设备由于管理不善而造成的跑冒滴漏产生的工艺废水在厂区内水泥地面上流动大部分被蒸发进入大气中，基本不会渗入地下水，对地下水的影响比较小。
⑷ 声环境影响
厂界噪声预测结果表明在采取了工程可研及环评提出的降噪措施下，项目技改后，生产期各厂界预测点昼、夜间噪声预测值均达标。东厂界噪声夜间降低0.1dB(A),南厂界昼间降低0.8dB(A)，夜间降低4.7dB(A)，降低了厂界噪声影响。
⑸ 固体废弃物影响
技改工程新增固废主要为表面冷却器和布袋收尘器收集的收尘灰，含有铅、锌、镉等重金属，属于危险废物（HW48）。主要的处置途径为作为原料外售铅冶炼厂，固废处置率100%，对环境的影响较小。评价要求新增固废在运输过程中应做好防流失防扬尘的措施，在此前提下固废运输过程中对外环境的影响也不大。
⑹ 社会环境影响
技改工程主要新增回转窑煅烧脱氟氯系统废气，虽新增了少量烟尘、氟化物、氯化氢和重金属（Zn 、Pb 、Cd 等）排入大气的量，但将原料一万t 锌冶炼生产线锌精矿更换为氧化锌，停用一万t 生产线中焙烧、制酸和浸出渣挥发系统，总体减少了SO 2、烟尘、NO X 、硫酸雾、Zn 、Pb 、Cd 的排放量，减排效果显著。环境预测结果表明，厂区周边的大气环境较现有水平得以改善，对环境而言是正效应，有利于改善区域环境质量，实现节能减排。项目实施可实现区域经济发展及环境保护双赢，实现可持续发展。
4. 污染防治措施 ⑴ 废气污染防治措施
技改工程新增原料预处理脱氟氯工段，回转窑使用天然气作为燃料，煅烧烟气经过表面冷却器和布袋收尘器净化除尘后，再通过湿式除尘器进一步净化去除烟气中污染物。
⑵ 废水污染防治措施
技改工程实施后企业不新增劳动定员，不新增生活污水排放量，厂内设有旱厕，生活污水主要为杂排水，经收集后用于洒水降尘，不外排。新增生产废水主要是湿式除尘器排水，依托厂内污水处理站进一步处理。
⑶ 噪声控制措施
技改工程新增噪声源主要为风机、球磨机和泵类等，可研设计工程主要产噪设备均采用低噪声设备，拟对噪声源采取基础减振、隔声、消声处置措施，降噪10～25dB(A)。此外加强厂内绿化，建设绿化林带，有一定隔声作用。
⑷ 固体废弃物处置措施
技改工程新增固废主要为表面冷却器和布袋收尘器收集的收尘灰，主要为铅、锌氧化物，拟作为原料外售相关单位回收有价金属。
⑸ 环保投资
技改工程总投资约516万元，估算环保投资约105.92万元，主要为施工期和运营期废气、噪声等污染防治措施及现有工程“以新代老”措施等。
5. 经济损益分析
项目总投资516万元，建设所需的大部分设备和建筑材料将由本地区供应，这将给设备制造业和建筑业带来一定的发展机遇。项目建设本身即为环境保护项目，对现
有脱氟氯系统进行改造，减少了SO 2、烟尘的排放量和排放浓度，消减了现有工程氧化锌碱洗废水产生量，不再产生挥发窑窑渣，可减少甘河工业园区总体“三废”排放量，对周边环境的影响也大幅降低。在保证各项环境保护措施实施的情况下，项目的经济效益、社会效益和环境效益得到协调发展，评价认为从环境经济综合的角度看，项目建设可行。
6. 环境监测计划及环境管理制度 ⑴ 污染源及环境监测计划
建设、生产期污染源和环境监测可委托当地环境监测站承担，环境监测采样、样品保存分析方法按国家环保总局编制《空气和废气监测分析方法》、《水和废水监测分析方法》、《工业企业厂界噪声测量方法》等有关规范执行。
建设期环境监测类别、项目、频次等见表5， 生产期污染源与环境监测见表6。
表6 运行期污染源及环境监测计划表
⑵ 环境管理制度
工程建设单位应强化公司环境管理，建立健全符合工厂实际环境管理机构与各项规章制度。具体环境管理制度内容见表7。
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四、环境影响评价结论
本项目已在甘河工业园区管理委员会科技与经济发展局进行了备案，同意建设。技改工程实施后可实现企业SO 2和烟尘（含重金属）总量消减，符合《产业结构调整指导目录(2011年本，修正版) 》，工艺选择、选址总体可行；在严格落实本环评报告、批复文件和工程设计提出各项污染防治措施，强化环境管理，确保环保设施正常运转前提下，污染物可做到达标排放，对环境影响总体较小。从环评技术角度出发，项目建设可行。
五、联系方式
建设单位：青海珠峰锌业有限公司
联 系 人：彭德宝 联系电话：18997170525 环评单位：西安地质矿产研究所
地 址：西安市友谊东路438号 邮编：710054 联 系 人：李工 联系电话: 029-87803565
传 真：029-87821762 电子信箱：xadkshpzx@126.com
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直接法氧化锌工艺创新
直接法氧化锌工艺创新
摘 要：本文介绍直接法氧化面临优质量锌精矿资源枯竭的问题和应对措施，介绍了用熟石灰粉为粘结剂、锌焙砂球磨和生团矿延迟堆放三种最新工艺和效果，以及对进一步提高氧化锌生产工艺水平提出了建议。
关键词：直接法氧化锌；韦氏炉；锌焙砂；熟石灰粉；球磨；团矿
1 前言
直接法氧化锌主要生产含氧化锌不少于99.5%的产品，是一种重要的化工原料，在橡胶、涂料、陶瓷、电缆、玻璃、搪瓷、石油、化工等行业中得到广泛应用，生产经营厂商遍布全国各地，为促进现代化工工业发展起着基础性的作用。
2 直接法氧化锌的生产工艺和面临挑战
采用固定式韦氏炉直接生产氧化锌，以锌精矿为原料，经高温氧化焙烧脱除铅、镉、硫等杂质后，配以还原煤和石灰膏并压制成团，团矿经干燥在炉内高温还原，挥发出的锌蒸气与炉气中的CO2和引入的空气直接氧化成氧化锌产品[1]。生产工艺流程见图1。
图1 韦氏法生产氧化锌流程图
直接法氧化锌生产对锌精矿质量要求严格，其中一级锌焙砂要求含Zn 大于66%，含铅和镉分别小于0.06%和0.015%。随着国内优质锌精矿日益枯竭，在采用低质进口锌精矿为生产原料后，普遍存在氧化锌品级降低，金属锌直收率和回收率下降，以及金属单耗、粉煤块煤单耗普遍升高的问题，造成企业技术经济指标恶化生产经营面临着亏损的局面。为此，经不断的研究试验结果证实，通过采取得当的工艺改造措施，直接法氧化锌用低质量进口锌精矿做生产原料，依然能够有效保持产品质量，提高生产技术经济指标[2]。
3 直接法氧化锌工艺改造
3.1 用熟石灰粉做粘合剂[3]
粘合剂是用来将焙砂和碳质还原剂制成具足够强度的球团，以利于球团间传热和促进反应的进行。团矿质量的好坏，直接影响着氧化锌产品质量和回收率等重要技术经济指标。粘合剂通常是石灰膏，石灰膏存在粘性大水份高，在压团时很难完全搅拌开，制出的团矿水份也高等缺点，较大影响地团矿的强度。本措施改变过去将生石灰用水浸泡成石灰膏的做法，而是将生石灰用适量水喷洒，并维持两到三天熟化成熟石灰粉后用做粘合剂压团。
用熟石灰粉做粘合剂，只需采取生产操作和工艺控制措施，不需要新增设备
活性氧化锌生产工艺探讨
第 37卷第 5Vo l. 37, No. 5 辽宁化工 2008年 5L iaon ing Chem ica l Indu stry M ay, 2008 期 月
活 性 氧 化 锌 生 产 工 艺 探 讨
梁建军 , 谭靖辉 ()湖南化工职业技术学院化工系 , 湖南 株洲 412004
: 重点介绍了工业生产中制备活性氧化锌的方法 ,包括反应原理 、配料比 、工艺过程 、具体 要 摘
操作 、工艺指标及注意事项等 。
关 键 词 : 活性氧化锌 ; 沉淀 ; 过滤 ; 干燥 ; 煅烧
+ ( ) 中图分类号 : TQ 132. 4 1 文献标识码 : A 文章编号 : 100420935 2008 05 20335203
化氢不变黒 。活性氧化锌是无机化工锌盐系列中的一个重
要产品 ,其与普通氧化锌相比 ,因比表面积大 、活 1 生产工艺过程 性高 ,因此用途十分广泛 ,大量用于电子 、涂料 、催
1. 1 反应原理 化等工业技术领域 ,是一种重要的基础化工原料 。
活性氧化 锌的 生 产一 般采 用 湿 法 直 接 沉 淀 随着科学技术的发展 ,活性氧化锌的许多特性不
断被人们所认识 ,其所具有的特性功能被开发应 法 ,它是制备活性氧化锌的主要方法 。其实质是
在可溶性盐中加入一种沉淀剂 ,首先制成另一种 用于新的科学领域和新的行业 ,因此活性氧化锌
不溶于水的锌盐或锌的碱式盐 、氢氧化锌等 ,将沉 又成为国民经济建设中不可缺少的新型材料 。活
性氧化锌的具体应用体现在以下几个方面 : 淀分离 、洗涤 、干燥 ,再通过加热分解制得活性氧
( ) 化锌 。 1 在橡胶 工 业 和 电 缆 中 主 要 用 作 天 然 橡
反应式如下 : 胶 、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂 、补强剂 、白色
5 ZnSO+ 5N aCO+ 3HO 4 2 3 2 胶的着色剂 、填充剂 、氯丁胶的硫化剂及增加导热
( ) () ZnCO〃 OH ? + 5N aSO+ 3CO? 5 3 2 6 2 4 2 性能的配合剂 ,也是制造透明橡胶制品及食品接 ( ) () ( ) ZnCO〃 OH 5 ZnO + 2CO? + 3HO g? 5 3 2 62 2 触的橡胶制品不可缺的活化剂 。
反应原料可采用硫酸锌和碳酸钠 ,碳酸钠稍 ( ) 2 是生产 硬 质 玻 璃 和 光 学 玻 璃 的 原 料 之
过量 ,得到碱式碳酸锌沉淀 。碱式碳酸锌无臭无 一 。还可作聚氯乙烯塑料的光稳定剂 ,还大量用 味 ,不溶于水和醇 ,微溶于氨 ,能溶于稀酸和氢氧 于催化剂工业 、油漆工业及涂料工业中 。
化钠 ,与 30 % HO作用 ,能释放 CO形成过氧化 2 2 2 ( ) 3 广 泛用 于 轻工 业生 产中 , 如 印 染 、化 妆
物 ,相对密度 4. 42,4. 45。 品 、搪瓷 、造纸等工业中 。 碱式碳酸锌在高温下煅烧 ,得到活性氧化锌 。 ( ) 4 在医药工业中用于制造橡皮软膏 、锌糊 、 1. 2 工艺流程与工艺条件 鱼甘石等产品 。 活性氧化锌为白色六角晶系结工艺流程主要包括中和沉锌 、过滤洗涤 、干燥 晶或粉末 ,无
粉碎及煅烧过程 ,相应的工艺控制指标为 : 味 、无毒 、质细腻 ,相对密度 5. 606 ,折射率 2. 008
沉淀中和 过 程 : 反 应 温 度 70 ,80 ?, ZnSO 4,2. 029 ,熔点 1 975 ?。溶于酸 、氢氧化钠 、氯化 质量分数为 11 % , N aCO质量分数为 10 % ,反应 2 3 铵 ,不溶于水 、乙醇和氨水 ,属两性氧化物 。在空
气中吸收二氧化碳和水生成碳酸锌 ,呈黄色 。加 收稿日期 : 2008 201 220 ( ) 热时变黄 ,冷却后恢复白色 。不透过紫外线 ,遇硫 作者简介 : 梁建军 1970 - ,男 ,讲师 。
辽宁化工2008年 5336 月
时间 2 h。机抽出排空 。
( ) 7 煅 烧 干燥过程 :进风温度 160 ,180 ?,出风温度
90,100 ?,进料电机频率 15 H z。干燥后的碱式碳酸锌经 200 目的磨粉机粉碎
550 ,600 ?,煅烧时间煅烧过程 :煅烧温度后送入回转煅烧窑中 ,在 550,600 ?下煅烧 3 h,
3 h。 得到的活性氧化锌冷却到 40 ,50 ?即可进行包
1. 3 主要操作 装 。
( ) 煅烧时可采用 0 号柴油作燃料 ,由鼓风机送 1 溶液配制 在配
ZnSO〃7HO、去离子水料釜中分别用 风 ,使柴油经喷嘴雾化后燃烧 ,达到煅烧所需的温 4 2
配制 11 %的 ZnSO溶液 ,用 N aCO、去离子水配度条件 。 4 2 3
制 10 %的 N aCO溶液 。 2 3 2 主要设备 ( ) 2 沉淀中和
反应釜 、板框压滤机 、离心机 、旋转闪蒸干燥 沉淀中和采用半连续式操 作 , 11 %的 ZnSO4 溶液一次性加入反应釜 , 10 %的 N aCO溶液 连 机 、回转煅烧窑 。 2 3
续滴加 。反应过程中控制好 N aCO溶液的加料 2 3 3 注意事项 速度及反应温度 ,以免物料在气泡的作用下冒槽 。
( ) 1 配 制 ZnSO、N aCO水溶 液 时 , 须 采 用 4 2 3 反应温度 70 ,80 ?,反应时间 2 h,反应料浆中
2 + 去离子水 ,以避免水中钙 、镁等离子对碱式碳酸锌 ( ) [ Zn] ?1. 0 g /L 为反应终点 。 3 固液两相分及活性氧化锌的影响 。 离 沉淀反应后的料浆经冷却后放至板框压滤
( ) 2 在反应釜中制备碱式碳酸锌时 ,须注意 机
装料系数控制在 0. 7 ,0. 8 , 反应温度不宜过高 , 或离心机进行固液两相分离 ,将碱式碳酸锌与清
以防止 CO气体导致反应物料冒泡 、溢釜 。反应 2 液分离 。滤渣的主要成份为碱式碳酸锌 ,滤液的 2 + 终点为 [ Zn] ?1. 0 g /L。 主要成份为硫酸钠 。
( ) 3 注意板框压滤机的正确装配与使用 ,尤 ( ) 4 滤液回收 滤液中的主要成分是沉淀中和
其是滤框 、洗涤滤板 、非洗涤滤板不可装错 。 过程中生成的
( ) 4 压滤后得到的碱式碳酸锌要打浆并用去 N aSO。将滤液送往蒸发器进行真空蒸发 ,再将 2 4
离子水进行洗涤 , 洗涤水用 6 % B aC l溶液检测 , 2 浓缩液离心脱水 , 最后进行干燥 , 可得到 N aSO2 4
无白色沉淀为合格 ,检测合格后的碱式碳酸锌再 成品 。
进行离心分离 。 ( ) 5 滤渣打浆 、洗涤 、脱水
( ) 5 密切注意旋转闪蒸干燥机的进料量及温 N aSO及 未 反 应 完 的滤 渣 中 因 含 有 2 4
度控制 ,防止旋转闪蒸干燥机出现死床现象 。 N aCO,因此须用 50 ,60 ?的热水进行打浆和 2 3 ( ) 6 活性氧化锌正常情况下为白色粉末 ,但 洗涤 ,以将杂质除去 ,提高碱式碳酸锌的纯度 。洗
在回转煅烧窑中受高温作用后 ,离子极化作用加 涤水用 6 % B aC l溶液检测 ,无白色沉淀为合格 。 2
强而变黄 ,冷却后又变白 。 打浆 、洗涤后将碱式碳酸锌离心脱水 。
( ) 7 柴油储罐及输送管线须采取蒸汽伴热的 ( ) 6 碱式碳酸锌的干燥
保温措施 ,以防柴油在气温低时堵塞管线和喷嘴 。 将碱式碳酸锌打碎后用圆盘给料机送入闪蒸 干燥机 ,由热空气进行气流干燥 。空气由鼓风机
参 考 文 献 送入 , 由 空 气 加 热 器 的 电 阻 丝 加 热 达 160 , 180 ?,并控制干燥温度 105 ,120 ?,出口温度 95 , [ 1 ] 刘德峥. 精细化工生产工艺学 [ M ]. 北京 : 化学工业
出版社. 105 ?。干燥后的碱式碳酸锌随气流进入集料器
(下转第 350页 ) 收集 ,尾气经旋风分离器和布袋除尘器后 ,由抽风
辽宁化工2008年 5350 月
( ) pH 值 、氨氮 、氟化物日均值分别为 87.化需氧量 、2 运行费用分析
污水治理设施正常运转后 ,其运行费用 ,经测 3 m g /L、48 m g /L、7. 31、1. 519 m g /L、1. 45 m g /L ,
算 ,吨水处理运行费用为 9. 6元 。详见表 3。 均符合 DB 21 - 60 - 89《辽 宁省 污水 与 废气 排放
水处理环保设施运行费用分析结果 ,见表 4。 标准 》的新 、扩 、改二级标准 ,甲苯日均值为 0. 02
m g /L ,符合 GB 8978 - 1996《污水综合排放标准 》 表 4 运行费用估算一览表 万元 / a 的新 、扩 、改 二 级标 准 。各 项监 测 指 标 达 标 率 为 项 目 金额 说 明 100 % ,环境效益显著 。 4. 0 设备 、系统折旧 按有效使用 15 年计
0. 2 药品购臵 催化剂使用寿命按 3 年计 3 结论 3. 0 人员工资 按 4 名专职人员计
其它直接费 1. 0 日常维修 、电耗等 综上分析 ,采用水解酸化 - 接触氧化 - 沉淀 0. 4 直接投资的 5 % 不可预见
- 气浮法治 理方 案 。该 治 理工 艺为 国 内先 进水 按年生产 300 天计 合 计 8. 6
平 ,技术成熟 ,安全可靠 ,工艺流程容易控制 ,操作 2. 2 环境效益分析 方便 、运行平稳 , 它从根本上改变了现有治理工
建设 30 t / d 氯雷 他 啶系 列药 物 中间 体生 产 艺 ,可实现生产废水达标排放 ,具有良好的社会效 工业废水处理站 1 座 ,废水处理设施对化学需氧 益和环境效益 ,实用于氯雷他啶系列药物中间体 量 、生化需氧量 、氨氮 、氟化物 、甲苯的处理效率分 生产废水治理 。
别为 97. 6 % 、96. 7 % 、75. 6 % 、84. 1 % 、99. 4 % 。
该厂区总排口排放的废水中化学需氧量 、生
Trea tm en t of W a ste W a te from Produc t ion of L ora ta d in e Ser ie s M ed ic in e In term ed ia te
YAN G Guang 2li A b stra c t: The wa ste wa te r sou rce in p roduc ing lo ra tad ine se rie s m ed ic ine in te rm ed ia te wa s ana lysed. The COD of the wa ste wa te r wa s abou t 2 700 m g /L , th is k ind of wa ste wa te r con ta ined m ac romo lecu la r o rgan ic m a tte r and ino rgan ic sa lt. The hyd ro lisis ac id i2 fica tion - ca ta lytic oxida tion - p rec ip ita tion - ga s floa t m e thod wa s u sed to trea t th is k ind of wa ste wa te r. The re sa lt showed tha t wa ste wa te r afte r trea tm en t w ith th is m e thod can reach em ission standa rd.
Key word s: W a ste wa te r; The hyd ro lisis ac id ifica tion - ca ta lytic oxida tion - p rec ip ita tion - ga s floa ts m e thod; Em ission standa rd
()上接第 336页
D iscu ss ion on Produc t ive Techn o logy of A c t ive Z in c O x ide L IAN G J ian2jun, TAN J ing2hu i
A b stra c t: In th is p ap e r, an indu stria l m e thod of p roduc ing ac tive zinc oxide wa s m a in ly in troduced, inc lud ing reac tion p rinc ip le、 p ropo rtion of raw m a te ria l、p roce ss of techno logy、ac tua l op e ra tion、techno logy ta rge t and m a tte r of a tten tion, e tc. Key word s: A c tive zinc oxide; P rec ip ita tion; F iltra tion; D ry; Ca lc ine
