專利名稱：一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)一水硫酸鋅應(yīng)用于飼料工業(yè)中，由于使用加強(qiáng)氧化劑除鐵工藝，使一水硫酸鋅中殘留強(qiáng)氧化劑，使其易氧化飼料中的營養(yǎng)成分，并且易導(dǎo)致飼料的變質(zhì)。傳統(tǒng)一水硫酸鋅有以下幾種工藝流程1)以硫化鋅焙燒礦為原料，一次浸出，含鋅液強(qiáng)氧化劑氧化除鐵，除鐵液鋅粉除雜質(zhì)，除雜溶液濃縮結(jié)晶，結(jié)晶烘干得到最終產(chǎn)物一水硫酸鋅。2)以氧化鋅為原料，工藝路成同1)，得到最終產(chǎn)物一水硫酸鋅。3)以含鋅工業(yè)廢物為原料工藝路成同 1)得到最終產(chǎn)物一水硫酸鋅。以上不同原料制備一水硫酸鋅，經(jīng)過強(qiáng)氧化劑完全除鐵工藝， 導(dǎo)致一水硫酸鋅對飼料中亞鐵離子具有極強(qiáng)的破壞作用，使其氧化為不被動物吸收的三價(jià)鐵離子，影響飼料品質(zhì)。這是一直困擾飼料添加劑企業(yè)的難題之一。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法的技術(shù)方案，該方法采用二次浸提三次凈化，母液循環(huán)導(dǎo)流及二鐵活化技術(shù)，制得高效還原飼料級硫酸鋅產(chǎn)品。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下工藝步驟
1)以含鉛、鎘、砷和鐵的廢鋅為起始原料，水為溶劑，加入濃度為93-98%的硫酸溶液 450-550kg/每噸廢鋅，在65-75°C下反應(yīng)100-150分鐘，并控制反應(yīng)終點(diǎn)PH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；
2)取步驟1)得到的含硫酸鋅液，在65-80°C下，用空氣氧化160-200分鐘后，得到一次凈化含硫酸鋅液；
3)在步驟2)得到的一次凈化含硫酸鋅液中加入3.5-5g/L的鋅粉，并添加0. 8-1. 2 g/ L的活性炭，在35-60°C下反應(yīng)65-85分鐘，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；
4)在步驟3)得到的二次凈化含硫酸鋅液加入2.5-4. 5g/L的鋅粉，在35_60°C下反應(yīng) 65-85分鐘，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；
5)取步驟4)得到的三次凈化含硫酸鋅液，蒸發(fā)濃縮，離心分離后得到含水硫酸鋅和母
液；
6)取步驟6)得到的含水硫酸鋅進(jìn)行烘干，得到產(chǎn)品一水硫酸鋅。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟1)得到的固體雜質(zhì)以水為溶劑，加入濃度為93-98%的硫酸溶液450-550kg/每噸固體，在65-75°C下反應(yīng) 100-150分鐘，并控制反應(yīng)終點(diǎn)PH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含鋅洗渣水，該含鋅洗渣水可循環(huán)作為步驟1)中廢鋅的溶劑。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟2)中含硫酸鋅液在 70-75°C下，用空氣氧化170-190分鐘。
所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟3)中一次凈化含硫酸鋅液中加入4-4. 5g/L的鋅粉，并添加0. 9-1. 1 g/L的活性炭，在40_55°C下反應(yīng)70-75分鐘。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟4)中二次凈化含硫酸鋅液加入3-3. 5g/L的鋅粉，在40-55°C下反應(yīng)70-75分鐘。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟3)和4)中得到的二次凈化渣和三次凈化渣進(jìn)行回收，加入步驟3)中與一次凈化含鋅液在35-60°C下反應(yīng) 65-85分鐘。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟5)中得到的母液可循環(huán)作為步驟1)中廢鋅的溶劑。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟5)中蒸發(fā)濃縮條件為溫度100-120°C，濃縮至固體濃度至1. 45-1. 65g/ml。所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟6)中烘干在 220-250°C 下進(jìn)行。本發(fā)明步驟1)的目的在于浸出鋅；步驟2)氧化反應(yīng)將含鋅液中的部分二價(jià)鐵離子與氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，除去部分的二價(jià)鐵離子；步驟3)中通過鋅粉與一次凈化含鋅液進(jìn)行置換反應(yīng)，除去溶液中的鎘和砷等雜質(zhì)，活性炭對溶液進(jìn)行吸附和脫色；步驟 4)中通過鋅粉與一次凈化含鋅液進(jìn)行置換反應(yīng)，除去溶液中的鎘和鉛等雜質(zhì)。上述的一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，設(shè)計(jì)合理，得到的產(chǎn)品具體有以下特點(diǎn)
1)理化性質(zhì)穩(wěn)定，不易潮解氧化，流散性好，抗結(jié)塊能力強(qiáng)，易于混合加工；2)不具有強(qiáng)氧化性，還原值0. 17mv,比現(xiàn)有產(chǎn)品降低70%以上，有效緩減對其他微量元素、維生素及氨基酸等微量養(yǎng)分的破壞；3)重金屬含量顯著低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，砷、鉛、鎘的總含量小于15mg/ kg,比現(xiàn)有產(chǎn)品降低50-80%，尤其鎘含量得到有效的控制；4)含有少量有效生物活性二價(jià)鐵離子洲)，可部分補(bǔ)充動物對鐵的要求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1
1)以廢鋅10.2T為起始原料，其中廢鋅含鋅24. 42%、鉛12. 8%，鎘0. 11%，砷0. 1%，鐵 5. 6%，其余雜質(zhì)為有機(jī)物及硅膠，用38m3的水為溶劑，加入濃度95%的硫酸5. 1噸，在70°C 下反應(yīng)120分鐘，控制反應(yīng)終點(diǎn)pH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；
2)含硫酸鋅液在75°C下用空氣氧化180分鐘，生成一次凈化液含硫酸鋅液；
3)—次凈化液含硫酸鋅液加入4g/l的鋅粉，并添加lg/Ι的活性碳，在45°C下反應(yīng)75 分鐘，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；
4)二次凈化含硫酸鋅液加3g/l的鋅粉，在40°C下反應(yīng)75分鐘，生成三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；
5)三次凈化含硫酸鋅液在110°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮直至固體濃度為1.55g/ml，最后離心分離得到結(jié)晶硫酸鋅；硫酸鋅在230°C烘干得白色粉狀物，得到一水硫酸鋅，即目的物“百奧鋅”。目的物含鋅 33. 25%，含鎘 0. 0002%，含鉛 0. 0001%，含 Fe2+L 71%，含砷 0. 0001%。實(shí)施例2
1)以廢鋅IOT為起始原料，其中廢鋅含鋅26.14%、鉛13. 01%,鎘0. 12%，砷0. 1%，鐵 4. 8%，用40m3的水為溶劑，加入濃度93%的硫酸4. 95噸，在65°C下反應(yīng)100分鐘，控制反應(yīng)終點(diǎn)PH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；
2)含硫酸鋅液在65°C下用空氣氧化200分鐘，生成一次凈化液含硫酸鋅液；
3)一次凈化液含硫酸鋅液加入3. 5g/l的鋅粉，并添加0. 8g/l的活性碳，在35°C下反應(yīng)85分鐘，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；
4)二次凈化含硫酸鋅液加2. 5g/l的鋅粉，在35°C下反應(yīng)85分鐘，生成三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；
5)三次凈化含硫酸鋅液在100°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮直至固體濃度為1.45g/ml，最后離心分離得到結(jié)晶硫酸鋅；
6)結(jié)晶硫酸鋅在220°C烘干得白色粉狀物，得到一水硫酸鋅，即目的物“百奧鋅”。目的物含鋅 33. 5%,含鎘 0. 001%,含鉛 0. 0001%,含 Fe2+L 63%,含砷 0. 0001%。實(shí)施例3
1)以廢鋅IOT為起始原料，其中廢鋅含鋅28.89%、鉛15%，鎘0. 1%，砷0. 1%，鐵5. 9%，用 40m3的水為溶劑，加入濃度98%的硫酸5. 5噸，在75°C下反應(yīng)150分鐘，控制反應(yīng)終點(diǎn)pH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；
2)含硫酸鋅液在80°C下用空氣氧化160分鐘，生成一次凈化液含硫酸鋅液；
3)一次凈化液含硫酸鋅液加入5g/l的鋅粉，并添加1. 2g/l的活性碳，在60°C下反應(yīng) 65分鐘，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；
4)二次凈化含硫酸鋅液加4. 5g/l的鋅粉，在65°C下反應(yīng)65分鐘，生成三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；
5)三次凈化含硫酸鋅液在120°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮直至固體濃度為1.65g/ml，最后離心分離得到結(jié)晶硫酸鋅；
6)結(jié)晶硫酸鋅在230°C烘干得白色粉狀物，得到一水硫酸鋅，即目的物“百奧鋅”。目的物含鋅 33. 14%,含鎘 0. 004%,含鉛 0. 0001%,含 Fe2+L 8%,含砷 0. 0001%。實(shí)施例4
1)以廢鋅IlT為起始原料，其中廢鋅含鋅25.83%、鉛15%，鎘0. 1%，砷0. 1%，鐵5. 5%，用 40m3的水為溶劑，加入濃度96%的硫酸4. 95噸，在68°C下反應(yīng)130分鐘，控制反應(yīng)終點(diǎn)pH 值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；
2)含硫酸鋅液在70°C下用空氣氧化170分鐘，生成一次凈化液含硫酸鋅液；
3)一次凈化液含硫酸鋅液加入4. 5g/l的鋅粉，并添加0. 9g/l的活性碳，在45°C下反應(yīng)75分鐘，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；
4)二次凈化含硫酸鋅液加3. 5g/l的鋅粉，在45°C下反應(yīng)75分鐘，生成三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；
5)三次凈化含硫酸鋅液在120°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮直至固體濃度為1.55g/ml，最后離心分離得到結(jié)晶硫酸鋅；6)結(jié)晶硫酸鋅在225°C烘干得白色粉狀物，得到一水硫酸鋅，即目的物“百奧鋅”。目的物含鋅 33. 01%,含鎘 0. 0004%,含鉛 0. 0001%,含 Fe2+L 91%,含砷 0. 0001%。
實(shí)施例1-4在進(jìn)行循環(huán)生產(chǎn)時(shí)，步驟1)得到的固體雜質(zhì)以水為溶劑，加入濃度為 93-98%的硫酸溶液450-500kg/每噸固體，在65_75°C下反應(yīng)100-150分鐘，并控制反應(yīng)終點(diǎn)PH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含鋅洗渣水，該含鋅洗渣水可循環(huán)作為步驟1) 中廢鋅的溶劑；步驟3)和4)中得到的二次凈化渣和三次凈化渣進(jìn)行回收，加入步驟3)中可替代鋅粉與一次凈化液含硫酸鋅液進(jìn)行反應(yīng)；步驟5)中得到的母液可循環(huán)作為步驟1) 中廢鋅的溶劑。
權(quán)利要求
1.一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下工藝步驟1)以含鉛、鎘、砷和鐵的廢鋅為起始原料，水為溶劑，加入濃度為93-98%的硫酸溶液 450-550kg/每噸廢鋅，在65-75°C下反應(yīng)100-150分鐘，并控制反應(yīng)終點(diǎn)PH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；2)取步驟1)得到的含硫酸鋅液，在65-80°C下，用空氣氧化160-200分鐘后，得到一次凈化含硫酸鋅液；3)在步驟2)得到的一次凈化含硫酸鋅液中加入3.5-5g/L的鋅粉，并添加0. 8-1. 2 g/ L的活性炭，在35-60°C下反應(yīng)65-85分鐘，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；4)在步驟3)得到的二次凈化含硫酸鋅液加入2.5-4. 5g/L的鋅粉，在35_60°C下反應(yīng) 65-85分鐘，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；5)取步驟4)得到的三次凈化含硫酸鋅液，蒸發(fā)濃縮，離心分離后得到含水硫酸鋅和母液；6)取步驟6)得到的含水硫酸鋅進(jìn)行烘干，得到產(chǎn)品一水硫酸鋅。
2.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟1)得到的固體雜質(zhì)以水為溶劑，加入濃度為93-98%的硫酸溶液450-550kg/每噸固體，在65_75°C 下反應(yīng)100-150分鐘，并控制反應(yīng)終點(diǎn)PH值大于4. 5，反應(yīng)完成后壓濾分離，得到含鋅洗渣水，該含鋅洗渣水可循環(huán)作為步驟1)中廢鋅的溶劑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟2)中含硫酸鋅液在70-75°C下，用空氣氧化170-190分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟3)中一次凈化含硫酸鋅液中加入4-4. 5g/L的鋅粉，并添加0. 9-1. 1 g/L的活性炭，在40-55°C下反應(yīng) 70-75分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟4)中二次凈化含硫酸鋅液加入3-3. 5g/L的鋅粉，在40-55°C下反應(yīng)70-75分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟3)和4) 中得到的二次凈化渣和三次凈化渣進(jìn)行回收，加入步驟3)中與一次凈化含鋅液在35-60°C 下反應(yīng)65-85分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟5)中得到的母液可循環(huán)作為步驟1)中廢鋅的溶劑。
8.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟5)中蒸發(fā)濃縮條件為溫度100-120°C，濃縮至固體濃度至1. 45-1. 65g/ml。
9.如權(quán)利要求1所述的一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的步驟6)中烘干在220-250°C下進(jìn)行。
全文摘要
一種一水硫酸鋅的生產(chǎn)方法，屬于無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。其包括以下步驟1)廢鋅溶解得到含硫酸鋅液和固體雜質(zhì)；2)含硫酸鋅液空氣氧化得到一次凈化含硫酸鋅液；3)一次凈化含硫酸鋅液中加入鋅粉和活性炭，得到二次凈化含硫酸鋅液和二次凈化渣；4)二次凈化含硫酸鋅液加入鋅粉得到三次凈化含硫酸鋅液和三次凈化渣；5)三次凈化含硫酸鋅液，蒸發(fā)濃縮，離心分離后得到含水硫酸鋅和母液；6)含水硫酸鋅進(jìn)行烘干，得到產(chǎn)品一水硫酸鋅。本發(fā)明采用二次浸提三次凈化，母液循環(huán)導(dǎo)流及二鐵活化技術(shù)，制得高效還原飼料級硫酸鋅產(chǎn)品。
文檔編號C01G9/06GK102351240SQ20111018445
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者何建興 申請人:杭州富陽新興實(shí)業(yè)有限公司