蒸馏法生产锌粉

1. 甲醇与锌粉一起蒸馏，锌粉会起什么作用锌粉在这过程有什么变化

苯胺由于-NH2和苯环相连，具有强还原性，在蒸馏过程中易被氧化，因此加入有还原性的Zn粉保护，或者说，提供还原性环境。

2. 求助高手：高中化学题目

反应③生产1molZn,设所需CO为1mol,但反应③CO的转化率为62.5%则
反应②需要制造的CO为1÷62.5%mol,所需氧气为1÷62.5%÷2=0.8mol
即需空气4mol
焙烧炉中：2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2
需生产1molZnO,所需氧气为1.5mol
焙烧炉出来的混合气体中N2占90%,假设需鼓入空气xmol,其中氧气为0.2xmol
氮气为0.8xmol,则可得方程0.8x÷(x-1.5)=0.9
x=13.5
即需空气13.5mol
总共需要空气：17.5mol

3. 锌粉的用途

锌粉的主要用途:
用作油漆的颜料和橡胶的填充料。医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等一种补牙用材料的简称，即丁香油氧化锌粘固粉。
丁香油氧化锌粘固粉：又称暂时粘固粉、丁氧膏。
作深洞双层垫底的底层不承力材料，或不承力的单层垫底材料，作1～2周的窝洞临时封闭材料，也用作根管充填材料，加入赋形剂作为牙周塞治剂。
医生常以氧化锌作为丁香油氧化锌粘固粉的简称。
用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂中通常也含氧化锌,其利用的是氧化锌的收敛、保护作用，以及一小部分的防腐作用。
氧化锌是橡胶和轮胎工业必不可少的添加剂，也用作天然橡胶、合成橡胶及胶乳的硫化活性剂和补强剂以及着色剂。
如果将普通氧化锌制成纳米氧化锌用于橡胶中，则可以充分发挥硫化促进作用，提高橡胶的性能，其用量仅为普通氧化锌的30%～50%。
在化学工业中，氧化锌被广泛用作催化剂、脱硫剂，如合成甲醇时作催化剂，合成氨时作脱硫剂；纳米氧化锌的表面高活性可以提高催化剂的选择性能和催化效率，具有广泛的潜在应用市场。
在涂料工业中，氧化锌除了具有着色力和遮盖力外，又是涂料中的防腐剂和发光剂；此外，纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。
在医药卫生和食品工业中，氧化锌具有拔毒、止血、生肌收敛的功能，也用于橡皮膏原料，而且对于促进儿童智力发育具有帮助；纳米氧化锌用于食品卫生行业的需求在逐步扩大，但是产品要求也比较严格，尤其是有害的重金属元素含量。
在玻璃工业中，氧化锌用在特种玻璃制品中；
在陶瓷工业中，氧化锌用作助熔剂；
在印染工业中，氧化锌用作防染剂；
纳米氧化锌由于颗粒细、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的烧结温度，此外利用纳米氧化锌制备的陶瓷釉面更加光洁，而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。
在电子工业中，氧化锌既是压敏电阻的主原料，也是磁性、光学等材料的主要添加剂。采用纳米氧化锌制备压敏电阻，不仅具有较低的烧结温度，而且压敏电阻性能得到提高，如通流能力、非线性系数等。
纳米氧化锌在光学器件中的应用将随着纳米氧化锌光学性能的深入研究会取得比较大的突破。
锌粉的制备方法：
‍有球磨法和雾化法两种。球磨法生产的锌粉颗粒粗，粒子直径分布范围广，但生产效率高，耗能低，成本低，通过加强雾化工艺手段和筛分分级技术，也能制成较细的符合要求的粉末。雾化法制造锌粉颗粒细，活性金属含量高。
1.球磨法
湿式球磨法可制备鳞片结构的锌粉浆，国外涂料工业已广泛使用粒子结构为鳞片状的锌粉浆，鳞片结构的锌粉具有较大的遮盖力，配制涂料时锌粉用量少于粒状锌粉。雾化锌粉与脂肪烃溶剂、少量的润滑剂置于球磨机内研磨，达到要求细度并且形成鳞片锌粉时排出料浆进行压滤，形成含量为90%的滤饼，滤饼经过混合后即为涂料用锌粉浆。
2.雾化法
雾化法制备锌粉共有4个步骤：
①金属锌熔融：熔锌设备可采取耐火材料砌成的反射炉或转炉，为使锌溶液流动性好，便于雾化，熔液温度在400-600℃左右，使用的燃料可用焦炭、燃油或煤气。
②锌溶液雾化：锌熔化后移入耐火材料树涡，在加热保温条件下进行雾化，雾化用的喷嘴为铸钢的圆盘，钻有许多倒锥形的圆孔，压缩空气在喷嘴出口端加速，可有效地将锌液喷成雾状，空气压缩机供给的气体工作压力在3-6MPa。
③锌粉集尘收集：当雾状锌粉进入集尘箱后因丧失动能逐渐沉积下来，落在凹槽内，由螺旋出料器输送出集尘箱。
④锌粉的筛分分级：由螺旋出料器输送出的雾化锌粉进入储料仓，不断落入多层振动筛。通过筛体振动，不同网目的筛面将锌粉筛分成不同细度的制品移入包装桶。
‍参考链接：锌粉_网络
http://ke..com/link?url=v6cu5zRR1ldHznprflkoAA_d_P__pPzRDxy3_GbClh9SECZrzUMdd_Cn1_2kYYiLlDkJiJrm#1_2

4. 电解精炼金

一,冶炼方法:
炼铅原料主要为硫化铅精矿和少量块矿.铅的冶炼方法有火法和湿法两种,目前世界上以火法为主,湿法炼铅尚处于试验研究阶段.火法炼铅基本上采用烧结焙烧——鼓风炉熔炼流程,占铅总产量的85—90%;其次为反应熔炼法,其设备可用膛式炉,短窑,电炉或旋涡炉;沉淀熔炼很少采用.铅的精炼主要采用火法精炼,其次为电解精炼,但我国由于习惯原因未广泛采用电解法.
炼锌的原料主要是硫化锌精矿和少量氧化锌产品.火法炼锌采用竖罐蒸馏,平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌在近20年以来得到迅速发展,现时锌总产量的70—80%为湿法所生产.火法炼锌所得粗锌采用蒸馏法精炼或直接应用;而湿法炼锌所得电解锌,质量较高,无需精炼.
对难于分选的硫化铅锌混合精矿,一般采用同时产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理.
对于极难分选的氧化铅锌混合矿,经长期研究形成了我国独特的处理方法,即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产物,经烧结或制团后在鼓风炉熔化,以便获得粗铅和含铅锌的熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉烟化,得到氧化锌产物,并用湿法炼锌得到电解锌.此外,也可以用回转窑直接烟化获得氧化锌产物.
二,精矿杂质对铅锌冶炼的影响:
1.铅精矿中的杂质:
铜:在精矿中呈含铜硫化物存在.在烧结焙烧温度下,反应为氧化铜,熔炼时还原为金属铜,进入粗铅,如粗铅含铜高(>2%)时,则需造冰铜,对铜进行回收,否则,熔炼时,铅,渣分离困难,且易堵塞虹吸道,造成处理困难,影响工人健康和铅的挥发损失大.铅产品中合铜量较高时易使铅变硬.故要求铅精矿中含铜量<3%,混合精矿含铜<1%.
锌:在铅精矿中以硫化锌状态存在,焙烧时变成ZnO.在熔炼过程中不起化学变化,大部分进入炉渣,增加炉渣粘度,缩小铅液与炉渣比重差,而使二者分离困难,影响铅的回收率.部分ZnO可能凝结在炉壁上形成炉结,使操作困难.原料中含锌高时,会造成高铁炉渣,增加铅在渣中的损失.锌易使铅金属变硬不能压成薄片,并促使硫酸对铅的腐蚀性.因此要求铅精矿含锌不大于10%.
砷:在精矿中以毒砂(FeAsS)及雄黄(As2S3)的状态存在,熔炼时,部分还原成As2O3而挥发进入烟气,形成极有害的大气环境污染.部分As进入粗铅和炉渣;粗铅中含As高时,需采用碱性精炼法除As,产出的浮渣中所含的Na3AsO4极易溶于水而污染水源,致使人畜中毒.砷易与铅形成合金,使铅硬化,故要求铅精矿中含砷不大于0.6%.
氧化镁(MgO):熔点2800℃,增加炉渣熔点,且易使铁的氧化物在渣中溶解度降低,炉渣变粘,一般含MgO达3.5%,则故障频繁,因此希望铅精矿含MgO不大于2%.
氧化铝(Al2O3):熔点2050℃,使炉渣熔点增高,粘度增大,特别是与ZnO结合成锌尖晶石(ZnO·Al2O3),在鼓风炉中系不熔物质,使炉渣熔点与粘度显著升高,故要求精矿中Al2O3不大于4%.
2.锌精矿的杂质:
铜:在精矿中常呈铜的硫化物状态存在,焙烧时,主要形成不同形式的氧化亚铜,残余的硫化铜易形成冰铜,降低炉料的熔点.湿法炼锌时,溶液中的Cu++腐蚀管道,阀门,在竖罐蒸馏时,往往有少量进入粗锌,影响商品锌质量.因此要求锌精矿含Cu不大于2%.
铅:锌精矿中含硫化铅较高时,形成易熔的铅硫,铅硫首先促使结块甚至使焙烧料熔化,阻止硫的脱除.氧化铅易与许多金属氧化物形成低熔点共晶,在800℃时开始熔化,引起炉料在沸腾炉和烟道中结块.湿法炼铅中,焙砂浸出时,转化为硫酸铅,消耗硫酸.火法炼铅中,铅的氧化物在蒸馏罐中还原所得的铅,部分气化,冷凝成为锌锭中的杂质,影响商品锌质量,焙烧矿中硫酸铅在蒸馏罐中被还原为硫化铅,与其它金属硫化物可形成冰铜,造成罐壁的腐蚀.因此要求锌精矿中含铅不大于3%.
铁:铁在锌精矿中呈铁闪锌矿存在时,焙烧时形成铁酸锌.在湿法炼锌过程中,铁酸锌用稀酸浸出不溶解,影响锌的浸出率,增加浸出渣的处理费.精矿中游离的FeS焙烧时转化为Fe2O3,硫酸浸出时呈FeSO4进入溶液,在氧化中和时,生成絮状Fe(OH)3,影响浓密机澄清速度.在火法竖罐蒸馏时,焙烧矿中的Fe2O3还原成FeO与金属铁,其中金属铁在竖罐中形成积铁,影响竖罐温度升高,使锌蒸发不充分,致使渣中含锌高;矿石中存在SiO2时,易与FeO形成硅酸盐侵蚀罐壁;当粗锌进入蒸馏塔时,粗锌含铁量直接影响塔的寿命.因此希望锌精矿含铁一般不大于16%,湿法炼锌不大于10%.
砷:精矿中含砷,在沸腾焙烧时,砷进入烟气,造成制硫酸时V2O5触煤中毒.焙烧矿中的砷绝大部分在浸出时被除掉,但溶液含As高,则消耗FeSO4量大(铁量为砷量20倍),铁多渣多,带走的锌也多.As能在阴极上放电析出,产生烧板现象(阴极反熔).因此要求精矿混合料中As不大于0.5%.
二氧化硅:精矿中往往含有游离的SiO2和各种结合状态硅酸盐,在高温下与氧化锌形成硅酸锌.湿法浸出时,硅酸以胶体状进入溶液中,使产品浓缩,过滤工序极为困难.在蒸馏过程的高温条件下,SiO2与CaO,FeO等形成硅酸盐,腐蚀罐壁有碍蒸馏.要求精矿中SiO2不大于7%.
氟:在沸腾焙烧烟气中的氟,易使制酸系统瓷砖腐蚀,损坏设备.电解液中含氟高时,阴极锌不易剥离.要求锌精矿中F不大于0.2%.
三,铅锌冶炼对伴生组份的综合回收:
1.铅冶炼时的综合回收:
硫:在烧结机烟气中予以回收制硫酸.
铜:在鼓风炉熔炼时,以冰铜形式回收或在火法精炼时以含铜浮渣形式回收.
铊:在烧结烟尘中予以回收.
金,银,铂族金属,硒,碲和铋:在电解精炼阳极泥中回收,或在火法精炼的浮渣中回收.
锌:在鼓风炉渣中用烟化法回收.
镉:在烟尘中予以回收.
2.锌冶炼时的综合回收:
硫:在沸腾焙烧烟气中回收.
铅:在氧化锌浸出渣中回收.
金,银:在浸出渣中用浮选法回收为精矿.
镉:在铜镉渣中予以回收.
铜:在铜镉渣中予以回收.
铟,镓,锗:在铟锗渣中回收.
钴:在净液时以钴渣形式回收.
铊:在除氟氯过程中(多膛炉或回转窑)的烟尘中回收.
四,铅锌冶炼产品质量标准:
1.铅金属见表1
2.锌金属见表2
铅 金 属 GB496—64 表1
铅品号
代 号
化 学 成 分 (%)
用 途 举 例
Pb≮
杂 质 不 大 于
Ag
Cu
Sb
Sn
As
Bi
Fe
Zn
Mg+Ca+Na
总和
1
Pb—1
99.994
0.0005
0.0005
0.0005
0.001
0.0005
0.003
0.0005
0.0005
0.003
0.006
铅粉和特殊用途
2
Pb—2
99.990
0.0005
0.001
0.001
0.001
0.001
0.005
0.001
0.001
0.003
0.01
铅板压延品,光学玻璃和铅丹
3
Pb—3
99.980
0.001
0.001
0.004
0.002
0.002
0.006
0.002
0.002
0.003
0.02
铅合金板栅和印刷铅板
4
Pb—4
99.950
0.0015
0.001
0.005
0.002
0.002
0.03
0.003
0.003
Mg 0.005
Ca+Na 0.002
0.05
耐酸衬子和管子
5
Pb—5
99.900
0.002
0.002
Sb+Sn
0.01
0.005
0.06
0.005
0.005
Mg 0.01
Ca+Na 0.04
0.01
焊锡,印刷铅字合金,铅包电缆,轴承合金
6
Pb—6
99.500
0.002
0.004
Sb+Sn+As
0.25

0.10
0. 01
0. 01
Mg 0.02
Ca+Na 0.10
0.5
铅字合金,淬火槽,水道管接头
锌 金 属 GB470—64 表2
锌
品
号
代 号
化 学 成 分 (%)
用 途 举 例
Zn≮
杂 质 不 大 于
Pb
Fe
Cd
Cu
As
Sb
Sn
总和
特1
Zn—01
99.995
0.003
0.001
0.001
0.0001

0.005
高级合金及特殊用途
1
Zn—1
99.99
0.005
0.003
0.002
0.001

0.01
压铸零件,电镀锌,高级氧化锌,医药化学试剂
2
Zn—2
99.96
0.015
0.01
0.01
0.001

0.04
电极锌片,黄铜,压铸零件,锌合金
3
Zn—3
99.90
0.05
0.02
0.02
0.002

0.1
锌板,热镀锌,铜合金
4
Zn—4
99.50
0.3
0.03
0.07
0.002
0.005
0.01
0.002
0.5
锌板,热镀锌,氧化锌,锌粉
5
Zn—5
98.70
1.0
0.07
0.2
0.005
0.01
0.02
0.002
1.3
含锌铜合金,普通氧化锌,普通铸件
附录三:
矿区工业品位指标的计算方法
根据普查评价阶段所能获得的地质资料和国内铅锌矿山一般生产技术经济指标,计算矿区工业品位(指矿区平均品位)可采用简单易行的"价格法".
"价格法"公式如下:
① 一吨矿石完全成本:为每吨原矿所分摊的采矿,选矿,原矿运输成本及企业管理费和精矿销售费的总和:
采矿成本:即出矿成本,不同开拓方式(平硐,竖井),不同采矿方法,排水量大小等,均影响采矿成本.目前,我国地下开采小型矿山采矿成本约12—23元/吨,大中型矿山10—28元/吨.
选矿成本:铅锌矿石一般为浮选,其选矿成本受矿石含泥程度,矿物粒度,药剂消耗量,尾矿输送距离等因素影响.目前,浮选的选矿成本一般为10—16元/吨.
原矿运输成本:指采出矿石由坑口至选厂的运输费,受运输距离远近和运输方式(电机车,索道等)的影响.目前,我国坑采矿山一般为1—1.5元/吨.
企业管理费:企业管理费受企业规模大小和管理水平的影响.目前,我国大中型企业2—4元/吨,小型企业3—5元/吨.
精矿销售费:铅锌精矿由矿山选厂运至冶炼厂交货地点的一切费用(运输费,装卸费,管理费等)为精矿销售费.运输费可按公路,铁路,水运的距离和有关部门规定的运价计算.但参与上述公式计算时,应将精矿销售费折算分摊成原矿销售费.
② 采矿贫化率:因地质条件不同,采矿方法不同和管理水平不同,采矿贫化率而有差异.目前,我国坑内采矿的贫化率一般为10—25%.
③ 选矿回收率:根据具体矿区的矿石可选性试验结果选取指标.
④ 精矿含每吨金属价格:为国家规定的现行价格,其计价单位为精矿中所含每吨金属.
由于在公式中,精矿销售费需折算分摊成原矿销售费,而在品位尚未确定的条件下,精矿量难以确定,因此折算分摊存在困难,为避免这一问题,可改用下列公式.在下列公式中,一吨矿石完全成本不包括精矿销售费所分摊折算的费用.
公式中精矿价格需进行折算,如锌精矿含Zn 55%时,每吨金属含量的价格为1010元,则每吨精矿价格为1010元×55%=555.5元.
公式中精矿销售费,系每吨精矿的销售费,不分摊折算成原矿费用.
每一具体矿区在地质评价时,可将具体矿区的各项参数代入上述公式中,求出矿区工业品位,从而对矿区的经济意义作出评价.
根据我国当前铅锌矿生产一般技术经济指标的计算,以及有些矿山生产实际资料,矿区工业品位一般要求,硫化矿Pb+Zn 4—5%,混合矿Pb+Zn 6—8%,氧化矿Pb+Zn 8—10%,这个数据也可供矿床经济评价和考虑矿区是否转入详细勘探的参考.对易采易选,交通方便的矿区,以及生产矿山外围的矿区,这个数据可酌情降低.今后,考虑到矿山管理及采选技术水平的不断提高,上述矿区工业品位的参考数据,也必然会逐步降低.
计算矿区工业品位,除"价格法"外,尚有其它一些方法,但多较上述方法繁杂,考虑到普查阶段所能获得的资料有限,故不一一列举,必要时可向工业设计部门了解

5. 苯酚蒸馏的步骤中能不加铝片改为锌粉吗

苯酚蒸馏的步骤抄中能不加铝片袭
分离苯酚和苯一般是先在混合溶液中加入氢氧化钠溶液，由于苯酚和氢氧化钠反应，苯不与之发生反应，所以可以先把苯分离出来；然后再在苯酚和氢氧化钠的反应后的苯酚钠溶液中加入盐酸，这样苯酚钠就会生成苯酚，从而分离出苯酚。
通常，不用蒸馏的方法来分离苯酚和苯，这是因为苯蒸气有毒；
另外就是，蒸馏时不容易控制实验进程。

6. 吊白块的生产工艺

传统生产工艺是以二氧化硫、 锌粉、甲醛和氢氧化钠为原料， 经过三步反应合成的，俗称三步法。该方法的主要缺点是工艺流程长，原料利用率低。甲醛合次硫酸氢钠清洁生产工艺，是以焦亚硫酸钠、 锌粉、 甲醛为原料，在一台密闭的反应釜内合成甲醛合次硫酸氢钠，简称一步法。
1、原料与分析
原料为蒸馏法锌粉,工业一级焦亚硫酸钠和工业一级甲醛。甲醛合次硫酸氢钠的分析方法为碘量法,执行标准为 HG2281% 1992。
2、步骤
1) 选择活化剂 (锌粉表面有氧化膜, 需要用活化剂剥离) ;
2) 用正交试验法对多种影响因素进行试验, 确定主要的影响因素与较好的操作条件;
3) 以降低锌粉消耗为主要目标, 进行工艺条件优化试验,确定最佳工艺条件。
3、活化剂的选择
可供选择的活化剂有 3类: 无机强酸、 无机弱酸和有机酸。为防止杂质进入产品,所选的活化剂应与氧化锌反应后生成难溶物。经过试验, 选择亚硫酸作为活化剂。
4、主要影响因素与操作条件
正交法试验结果表明,对合成反应影响大,需要严格控制的因素主要有 7项:锌粉质量、 焦亚硫酸钠与锌的物质的量比、 活化剂加入量、 活化温度、 甲醛加入量、 合成温度、 合成反应时间。
1)锌粉质量。锌粉质量主要表现为纯度和粒度,其中粒度对合成反应影响很显著,只有足够细小的锌粉才有较高的反应率。这是反应条件决定的,焦亚硫酸钠溶于水生成亚硫酸氢钠溶液, 即使加入了少量活化剂酸性也较弱, 锌粉与之反应后一方面p H升高,另一方面 Zn( OH ) 2等沉淀物会在锌粉表面附着,影响锌粉的进一步反应。但锌粉也并非越细越好,过细的锌粉活性偏大, 不仅容易发生副反应,而且在反应釜内难以被及时分散,合成结果也不好。试验表明, 锌质量分数 & 94%, 粒度为 36 ~45 m的锌粉作原料效果较好。
2)焦亚硫酸钠与锌的物质的量比。由于锌粉在合成反应中不能被充分利用,因此锌粉的加入量要大于理论量。否则溶液中的亚硫酸氢钠不能充分转化成甲醛合次硫酸氢钠, 产品纯度会降低。试验表明, 当焦亚硫酸钠与锌的物质的量比为 1 ( 2 . 50~ 2 . 65)时,合成的结果较好。
3)活化剂加入量。活化剂加入量与亚硫酸氢钠溶液的 pH有关。从市场上购买的焦亚硫酸钠,即使主含量相同, 但配成的同浓度溶液的 p H不一定相同。在试验中发现, 活化剂的加入量以亚硫酸氢钠溶液的 p H 控制比较恰当, 当其 pH 调整为3 . 2~ 3 . 8时, 可以得到较好的合成结果。若活化剂加入过量,容易引起锌的副反应, 产生氢气、 形成大量泡沫;而加入不足, 锌的利用率会显著降低。
4)活化温度。在亚硫酸氢钠溶液中加入了锌粉但未加入甲醛的反应阶段叫活化。其作用, 一是将锌粉表面的氧化膜剥离,使锌粉恢复活性;二是锌与亚硫酸氢钠反应生成连二亚硫酸盐[参见反应式( 2)和( 3) ]。连二亚硫酸盐是合成甲醛合次硫酸氢钠的重要中间物,该反应进行得充分与否对合成结果影响很大。由于连二亚硫酸盐不稳定, 尤其对温度敏感,当温度超过一定限值, 连二亚硫酸盐会大量地分解,致使合成结果不合格。试验表明,活化温度不应高于 50 ! 。
5)甲醛加入量。甲醛加入量要大于理论量。
这是因为过程中会有少量挥发损耗, 溶液中有少量残留,反应的中间产物也不能全部转变成产品。但加多了也无助于提高产品含量,造成浪费。试验表明, 当焦亚硫酸钠与甲醛的物质的量比为 2 . 07 ~2 . 23时,合成的结果较好。
6)合成温度。在加入了甲醛之后,反应液呈较强的碱性,锌的活性降低,需要通过加热来提高其活性, 进而将体系中的中间物 NaHSO3 ∃ CH2 O 和Zn( HSO3 ∃ CH2O ) 2还原,最终生成甲醛合次硫酸氢钠[参见反应式 ( 7)和 ( 8) ]。但锌被加热激活后发生的是放热反应,使体系温度快速升高,如果不加控制, 过高的温度会使已生成的甲醛合次硫酸氢钠分解。试验显示,适宜的合成温度为 96~ 102 ! 。
7)合成反应时间。在上述温度下,反应时间成了敏感因素。时间短了,反应不充分;时间过长, 会使生成物分解。在试验中还发现, 合成反应时间不仅与温度有关,而且与前期反应的效果有关。在相同温度下,前期反应充分的, 所需反应时间较短; 前期反应不够充分的, 所需反应时间较长。合成反应时间一般为 1~ 2 h。

7. 请说说“锌的二次冶金”的定义和其有关工艺

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锌的二次冶金

摘要 ：本文介绍世界和我国的二次锌资源的现状和利用情况，以及二次锌资源的来源方向。主要介绍全球先进的二次锌的提取冶炼新技术，整合以便我们能更好的创新，为研究出一套更能完全、安全，无烟尘、无毒、环保的冶炼二次锌资源的技术奠定基础。
关键字：二次锌资源、存在情况、再生、技术方法
一 世界和我国的锌二次资源情况
锌是目前世界上循环利用较好的金属之一，二次锌资源已成为锌生产的重要原料，全球30%锌来源于二次锌资源，再生锌年产量高达290万吨，西方发达国家不仅有一系列专业二次锌冶炼厂，而且主要锌冶炼厂也从事二次锌的回收处理，尤其是近几年由于锌精矿供应日趋紧张， 国外等3著名锌公司均纷纷改变原料结构，采用电弧炉烟尘等二次锌资源作为锌冶炼的主要原料。锌是我国传统的优势资源，其使用领域十分广泛。锌能和多种有色金属制成合金用于机械制造业、制造各种精密铸件以及镀锌作业。据美国锌贸易公司估计，目前全世界每年消耗金属锌及锌化合物的金属约1000万吨。70%是从矿石中提取的，；另外有30%是利用再生原料生产的。美国矿务局估计，2000年美国再生锌占锌消费总量的40%。美国每年生产再生锌12万吨以上。再生氧化锌3.5万吨。国际锌协会估计。世界再生锌产量的增长速度3倍于原生锌。到2005年再生锌占世界锌消耗量的40%。
随着我国地质勘探工作的萎缩、资源开采强度的不断提高及冶炼能力的过快增长，我国锌资源的优势格局已经发生了改变。我国的锌净出口量，包括合金中含的锌，自2000 年以来一直呈逐渐减少的趋势，中国锌供应由过剩转为短缺。 在金属锌的使用过程中，会产生许多含锌的二次资源，这些资源是回收锌的重要原料。在我国，一方面，锌精矿原料供应日趋紧张，已成为影响锌冶炼厂发展的关键因素；另一方面，国内二次锌资源利用刚起步，再生年产量不到10万吨，不到精锌产量的5%。尚未形成规模，与西方工业国家相距甚远， 为保证我国锌资源产品对国民经济的有效供给，推进锌工业的可持续发展，缓解资源的供需矛盾，有必要重视锌二次资源的回收治理工作。
尽管锌作为一种主要是增强其他材料的使用性能的功能性材料，人们主要是依靠开发矿产资源来获得金属锌。按目前普遍实行的统计口径过去很长一段时期里，矿产锌的产量在世界锌总产量中所占的比例都在90%以上。近年来，随着循环经济理念的逐步建立，人们日益重视二次资源的回收利用循环复用。
二 二次锌资源的来源构成
二次锌资源包括1 热镀锌行业，热镀锌厂长生的锌灰，锌浮渣和锅底渣
2 化工及化学品生产，钢铁厂炼钢过程产生的烟日锌和锌合金零件，例化工厂及冶炼厂的工艺副厂品以及其他含锌废料。
3 锌加工行业和回收行业。废黄铜料、压铸废料、烟尘、镀锌废渣及废边角锌片，镀锌钢废料、热镀锌渣及废旧锌锰电池，生产中产生的废料主要来源于镀锌钢生产过程和汽车、建筑物及其它制品的加工过程，连续镀锌钢生产线产出的废渣量一般约为产品产量的0.5%-2%；汽车、洗衣机、冰箱等设备的生产与装备过程废料产生量较大，其中汽车行业废料产生率约为28%-30%；回收的废料主要为报废的汽车、家用电器、空调、高速公路路障及路灯柱等含锌部件。全球范围内，镀锌废钢的收集量正在逐年上升，1995年全球镀锌钢废料回收量为6500万吨。据国际锌协会的数据，欧洲再生锌的基本原料来源是：黄铜42%；镀锌渣27%；压铸厂品废料16%;钢铁工业港絪尘6%；锌材料加工半成品废料6%；化学工业锌废料2%；其他1%。二次锌资源的成分波动很大，几种主要物料的组成（质量分数）如下：
锌辉(热镀锌过程中的氧化物）:Zn 60%-85%,Pb 0.3%-2.0%.AL 0%-0.3%，Fe 0.2%-1.5%,Cl 2%-12%;
锅渣（热镀锌过程形成的合金，类似于硬锌）：Zn 96%,Fe 4%;
电弧炉炼钢烟尘（其他成分取决于废钢原料）：Zn 15%-25%，二次锌源的来源及组成差异很大，回收处理过程中要针对不同原料采取不同的工艺，以达到最大限度回收复用目的。
三 锌的二次冶金生产技术，
二次锌资源的冶金技术包括：火法工艺，湿法工艺活法工艺中魏式炉挥发生产工业氧化锌作为湿法炼锌的原料；电炉处理生产金属锌粉；横罐或竖罐蒸馏牛产粗锌；或是作为烧结配料用熔炼法处理，还有真空冶金技术，物理法等等。
钢铁厂高锌含铁尘泥处理工艺其中物理法处理工艺主要有两种：磁性分离和机械分离。磁性分离是利用锌富集在磁性较弱粒子中的特性，采用磁选方法富集锌元素。该方法用于高炉粉尘时，要增加浮选除碳工艺，以提高磁性分离的效率。机械分离是利用锌一般富集在较小粒度中的特性，采用离心的方式富集锌元素。机械分离按分离状态可分为湿式分离和干式分离。磁性分离工艺较简单、易行，其主要缺点是锌的富集率较低；机械分离除工艺简单易行外，对处理后的粗粉可直接用于炼铁，但该法的操作费用较高，富锌产品的锌含量过低，价值较小。一般，物理法只作为湿法或火法工艺的预处理。
湿法处理锌废料的冶金技术近年来发展较快，主要是溶剂萃取剂技术的发展最近为锌回收行业所认识，预计未来十年其应用将会日益增多。具有代表性的工艺是西班牙Tecnicas Rejunidas公司开发的Zincex Process法和MZP，该法的特点是废锌料经硫酸或盐酸溶解后，利用有机萃取剂的高选择性，将锌离子从溶液中萃取出来，并实现与其他杂质分离，达到提纯的目的。该公司建有8000吨每年的工厂，处理再生锌原料，产品可以是电锌、超纯硫酸锌或超纯氧化锌。萃取剂是D2EHPA的煤油溶液。 湿法处理工艺湿法工艺一般用于中锌和高锌尘泥的处理。氧化锌是一种两性氧化物，不溶于水或乙醇，但可溶于酸、氢氧化钠或氯化铵等溶液中。湿法回收技术就是利用氧化锌的这种性质，采用不同的浸取液，将锌从混合物中分离出来，工艺流程如图1所示

根据选择浸出液的不同，湿法处理工艺又可分为以下几种：酸浸，浸出反应如下：Zn+H2O=Zn2++H2O； 碱浸、 培烧、碱浸。
湿法工艺有以下特点：1）当尘泥中铁酸锌含量较高时，锌的浸出率低，同时浸渣中锌含量较高，不能作为原料在钢铁厂循环利用，也满足不了环保提出的堆放要求；
2）设备腐蚀严重，处理过程中引入的硫、氯等易造成新的污染；
3）与钢厂现有技术不配套。
火法处理冶金含锌尘泥的主要工艺有直接还原法：回转窑法。回转窑工回转窑工艺( 简称SPM法) 是住友重工业公司钢铁厂从废料中分离锌并回收含铁料而发展起来的。其工艺流程见图下。把钢厂内各种来源的废料放入泥浆池内进行混合, 然后过滤, 在旋转干燥器内干燥。混合料与细的无烟煤一起装入还原窑, 通过燃烧靠近回转窑出料端沿轴向布置的燃烧器内的焦炉煤气和空气来加热。窑内的炉料足以加热到部分地软化和熔化并在窑衬上富集形成结瘤挂圈, 回转窑高温带的成球棒把这些料从窑壁上刮下, 并沿窑壁滚动形成小球或颗粒。废料中锌的氧化物被还原成金属锌, 在窑温下蒸发并与排出的其烟气一起离开回转窑。当烟气在排放系统中冷却时, 一部分锌氧化成细小的固体颗粒并被收集在布袋式除尘器内。直接还原的铁产品排入回转冷却器内, 用大量的水进行快速冷却。然后用筛孔为7 mm 的筛子筛分, 粒度大于7 mm 的直接还原铁送至高炉, 剩下的全部送往烧结厂。
工艺特点: 不需造球, 还原出的产品30%( 粒度大于7 mm) 可直接作为高炉原料使用, 剩下约70%的粉末须重新烧结。还原炉内原料填充率仅为2%, 金属化率为75%, 因此产品质量差, 生产效率较低。另外,该工艺设备庞大、投资大、成本较高。
转底炉法。 转底炉法是将高锌含铁尘泥、碳粉和粘结剂混合造球。生球经烘干后置于转底炉内，当转底炉转动时生球被加热，至1100 °C左右时氧化锌被还原，还原出的锌被蒸发并随烟气一起排出，经冷却系统时被氧化成细小的固体颗粒而沉积在除尘器内。转底炉处理含锌尘泥有许多优点，但也有不足之处，例如：粉尘中脉石成分（大于30%）在直接还原处理后仍保留在金属化球团中；如尘泥含锌高，直接还原处理后的金属球团中仍含有较高的锌（大于0.3%）和硫（大于0.3%），这些问题都将影响金属化球团的进一步有效利用。国外加热转底炉通常用天然气，但我国天然气资源不足，因此，需考虑我国具体条件下，转底炉的加热气源问题.

真空冶金技术在锌二次资源再生中的应用
真空法回收锌的原理。在锌二次资源中常伴有铁、铝、铅、锡、锗、铟、银、铜等杂质, 采用真空蒸馏的方法从二次资源中回收锌是基于二次资源中所含元素在纯金属状态下饱和蒸气压的差异。在同一蒸馏温度和一定的真空下, 蒸气压大的金属就会优先挥发,蒸气压小的金属就会少挥发或者不挥发。纯金属的蒸气压随温度的高低而异, 利用克劳修斯- 克莱普朗方程可得到其与温度具有如下的关系
真空法回收锌的实例。昆明理工大学真空冶金及材料研究所1991年研发了真空蒸馏处理热镀锌渣提取金属锌的工艺技术及其设备卧式真空蒸馏炉, 使用该设备得到产品的化学成分如表1 所示[ 实践证明控制适当的蒸馏条件, 锌的直收率可达83.3%~86.33%, 所得锌锭化学成分能够达到国家2# 锌标准。其工艺流程如下图,

再生锌潜力巨大，“如果锌的二次金属回收率达到消费量的30%，意味着我国每年可回收90万吨锌，这将在很大程度上缓解锌资源的压力”。中国有色工程设计研究总院原副院长兼总工程师蒋继穆昨日在上海表示。蒋继穆提出，重视再生资源的回收利用也是解决我国锌资源短缺的有效途径。在我国，锌的二次资源回收利用重视不够，处于自流状态，没有形成产业。据统计，我国近五年来再生锌产量占消费量的比例为0.97％－3.5%之间，而发达国家锌的二次资源回收率已经达到锌产量的30％，可以看出我国再生资源利用程度相当低。蒋继穆表示，对二次锌资源回收，国家有关部门必须引起高度重视。首先是对用锌量最大的镀锌钢材的废杂料集中收集，集中在能有效回收锌的专门炼钢厂处理。其次要加快研究步伐，尽快突破废干电池经济有效的回收工艺。除氧化锌涂料难以回收外，锌材、压铸合金，铜锌合金等只要注意收集，均能较易回收其有价金属。
四 结束语
目前锌的二次冶金已帮助相关企业处理了多种锌二次资源, 解决了企业长期积压的废弃物, 为有色金属的再生提供新方法。在所取得的成果的基础上,研究企业将进行不断的完善和深入的研究其他有色金属的再生利用。采用进行锌二次资源的再生利用能从源头上减少或消除环境污染, 符合建设资源节约型、环境友好型社会的发展道路, 为有色行业为节能减排贡献一份力量。
五 参考文献
钢铁厂高锌含铁尘泥二次利用的发展趋势 彭开玉, 周云, 王世俊, 李辽沙, 王海川,
( 安徽工业大学冶金与资源学院, 安徽马鞍山243002)
二次锌资源回收利用现状及发展对策 肖松文，肖骁，刘建辉，马荣骏
（长沙矿冶研究院研究开发中心）
真空冶金技术在锌二次资源再生中的应用进展 韩龙, 杨斌, 戴永年, 刘大春, 杨部正
( 昆明理工大学真空冶金国家工程实验室, 云南昆明650093)

8. 用锌锭变成锌粉的设备名字叫什么啊

有两种炉子，一种是产量较小的卧式炉，一个月产量在150吨左右，另一种是立式炉，月产量在700吨左右，700吨的产品质量比较稳定。
一般情况下锌粉炉子开了是不可以停的，因为点一个锌粉炉需要花费十几万，不过每年要维修一次。
生产锌粉又分为蒸馏法和雾化法。

9. 实验室买锌粉需要资质吗

是不需要的。
锌（Zinc）是一种化学元素，它的化学符号是Zn，它的原子序数是30，在化学元素周期表中位于第4周期、第ⅡB族。锌是一种浅灰色的过渡金属，也是第四"常见"的金属。在现代工业中，锌是电池制造上有不可替代的，为一相当重要的金属。此外，锌也是人体必需的微量元素之一，起着极其重要的作用。
锌为蓝白色金属（紧密堆积六方晶系）。熔点419、58℃，沸点907℃。相对密度7、14。锌粉颜料的粒子结构有粒状及鳞片状两种，鳞片状锌粉有较大的遮盖力。在大气中有相当高的耐蚀性，但在酸式盐和碱式盐中不耐蚀。溶于无机酸、碱、醋酸，不溶于水。
锌粉制作方法：以金属锌为原料，经过蒸馏提纯，除去杂质，得到精制溶液，通过喷雾干燥，制得金属锌粉成品。
超细锌粉主要作为富锌涂料和其他防腐、环保等高性能涂料的关键原料而广泛应用于大型钢铁构件、船舶、集装箱、航空、汽车等行业，普通锌粉则广泛应用于冶金、化工、制药、染料、电池等行业。作颜料，遮盖力极强。具有很好的防锈及耐大气侵蚀的作用。常用以制造防锈漆、强还原剂、电池等。

10. 用筛子筛细的蒸馏锌粉时锌粉发粘是什么原因

当金属粉碎颗粒小到一定程度时就会显示磁性，锌粉发粘是具有了磁性。