一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法，將氧化鋅與硫酸溶液反應(yīng)壓濾形成一段酸浸液和一段酸浸渣，在一段酸浸液中加入雙氧水和氧化鋅使鐵氧化沉淀，在一段酸浸渣加入到硫酸溶液中進(jìn)行二段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成二段酸浸液和二段酸浸渣，在壓二段酸浸液中加入廢鐵和P204，將二段酸浸液與氧化鋅進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行除鐵與中和，加入鋅粉置換凈化，再將已經(jīng)過置換凈化后的二次酸浸液加入到一段酸浸液中。利用熱蒸氣進(jìn)行三效蒸發(fā)結(jié)晶，得到一水硫酸鋅晶體。本發(fā)明提高了酸浸液中鋅的含量，降低了酸浸液中鎘含量，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了原料利用率和產(chǎn)品產(chǎn)出率；同時(shí)又采取對(duì)酸浸液進(jìn)行三效蒸發(fā)結(jié)晶，減少了蒸發(fā)結(jié)晶所需的熱蒸氣，從而降低了熱能消耗。
【專利說明】一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硫酸鹽的生產(chǎn)工藝方法，尤其是涉及一水硫酸鋅的生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一水硫酸鋅為白色流動(dòng)粉末，在空氣中極易潮解，易溶于水，微溶于醇，不溶于酮，它主要用于制造鋅鋇粉和鋅鹽的原料、也是粘膠纖維和維尼纖維的重要輔助材料，還可用作印染劑、木材和皮革劑、骨膠澄清及保護(hù)劑、醫(yī)藥催吐劑和殺真菌劑；可用于電鍍、浮選礦、防止果樹苗病害及循環(huán)冷卻水處量，還可作肥料和飼料添加劑等，是一種用途非常廣泛的化工產(chǎn)品。鋅是人體中不可缺少的重要微量元素之一，為了確保人體中鋅微量元素的含量，通過在飼料中添加一水硫酸鋅，最終可達(dá)到增加人體中鋅元素含量的目的。目前一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法主要是采用氧化鋅、硫酸、雙氧水、鋅粉為原料，通過酸浸、氧化除鐵、置換除鎘和蒸發(fā)結(jié)晶的工藝方法來制取，這種工藝方法主要存在有下列問題:一是氧化鋅和硫酸原料采用一次酸浸后，其酸浸渣中鋅含量高，原料利用率較低，一水硫酸鋅產(chǎn)出率不高；二是采用鋅粉進(jìn)行一次置換除鎘，鎘渣中鋅含量較高，鎘含量較低，不僅鋅粉不能充分利用，且一水硫酸鋅中鎘含量達(dá)不到用戶的技術(shù)要求；再是蒸發(fā)結(jié)晶消耗的熱能高，且蒸發(fā)結(jié)晶余熱不能充分利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝存在的問題，本發(fā)明提供了一種原料利用率高、產(chǎn)品產(chǎn)出率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，熱能消耗低，且余熱能充分利用的一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法。
[0004]本發(fā)明所述一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法是: (1)將氧化鋅與硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)形成一段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成一段酸浸液和一段酸浸洛，
(2)在步驟(1)形成的一段酸浸液中加入雙氧水和氧化鋅使鐵氧化沉淀,使一段酸浸液除鐵與中和，再將中和后的一段酸浸液進(jìn)行壓濾，
(3)在步驟(2)經(jīng)過壓濾后的一段酸浸液中加入鋅粉進(jìn)行兩次置換，將一段酸浸液中的鎘離子進(jìn)行置換凈化，
(4)利用熱蒸氣將步驟(3)中已經(jīng)過置換的一段酸浸液進(jìn)行三效蒸發(fā)，得到一水硫酸鋅晶體，再將三效蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的冷凝水與硫酸混合形成硫酸溶液，
(5)將步驟(1)制得的一段酸浸渣加入到步驟(4)的硫酸溶液中進(jìn)行二段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成二段酸浸液和二段酸浸渣，
(6)將步驟(5)中形成的二段酸浸液進(jìn)行壓濾，再在壓濾后的二段酸浸液中加入廢鐵和P204，再進(jìn)行壓濾、去除雜質(zhì)進(jìn)行凈化，
(7)將步驟(6)經(jīng)過壓濾、去除雜質(zhì)的二段酸浸液與氧化鋅進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行除鐵中和，加入鋅粉置換凈化，(8)再將已經(jīng)過置換凈化后的二次酸浸液加入到步驟(1)形成的一段酸浸液中。
[0005]所述P204為二(2 —乙基已基磷酸)，是萃取鋅、銦和鐵的萃取劑。
[0006]本發(fā)明將一次酸浸后的酸浸液進(jìn)行壓濾，將壓濾后的酸浸液進(jìn)行氧化除鐵，除鐵后壓濾再進(jìn)行兩次置換除鎘，除鎘后壓濾再進(jìn)行三效循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶，與此同時(shí)，在一次酸浸與三效蒸發(fā)結(jié)晶之間增加輔助處理工藝流程，即將一次酸浸液三效蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的冷凝水與硫酸混合形成硫酸溶液對(duì)一次酸浸后的酸浸渣進(jìn)行二次酸浸，再將二次酸浸液壓濾后的酸浸液進(jìn)行置換去除鉍、鉛和砷雜質(zhì)，除雜后壓濾，進(jìn)行萃取和反萃再去除錫和除銦等雜質(zhì)，再進(jìn)行鋅粉置換和過濾，再將萃取和反萃過濾二次酸浸后的二段酸浸液返回到一次酸浸工序中，形成一個(gè)完整的制備飼料級(jí)一水硫酸鋅的工藝處理循環(huán)系統(tǒng)。
所述三效蒸發(fā)結(jié)晶是將二次置換除鎘后的酸浸液分別間隔進(jìn)入三個(gè)蒸發(fā)器中，首先進(jìn)入第一個(gè)蒸發(fā)器，用鍋爐蒸汽對(duì)第一個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)的酸浸液加熱沸騰，溶劑汽化，酸浸液濃縮后產(chǎn)生飼料級(jí)一水硫酸鋅晶體，同時(shí)第一個(gè)蒸發(fā)器中蒸出的二次蒸汽作為第二個(gè)蒸發(fā)器的熱源進(jìn)入第二個(gè)蒸發(fā)器中，使進(jìn)入第二個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)的酸浸液加熱沸騰，溶劑汽化，酸浸液濃縮后產(chǎn)生飼料級(jí)一水硫酸鋅晶體；同時(shí)第二個(gè)蒸發(fā)器中蒸出的二次蒸汽又作為第三個(gè)蒸發(fā)器的熱源進(jìn)入第三個(gè)蒸發(fā)器中，使進(jìn)入第三個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)的酸浸液加熱沸騰，溶劑汽化，酸浸液濃縮后產(chǎn)生飼料級(jí)一水硫酸鋅晶體，第三個(gè)蒸發(fā)器出來的二次蒸汽用冷卻水吸收循環(huán)利用，
本發(fā)明工藝流程步驟:
①酸浸:是將氧化鋅與硫酸溶液反應(yīng)生成硫酸鋅溶液，同時(shí)溶液有Fe2+、Cd2+等雜質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)式:Zn0+H2S04 =ZnS04+H20，F(xiàn)e0+H2S04=FeS04+H20, Cd0+H2S04=CdS04+H20,
②氧化除鐵:向酸浸液加入雙氧水，溶液中Fe2+氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+水解生產(chǎn)Fe(OH) 3沉淀物質(zhì)達(dá)到除鐵的目的，用氧化鋅將水解產(chǎn)生的H+中和，
化學(xué)反應(yīng)式:Fe2++H202+H20=Fe (OH)3 I +H+，Zn0+2 H+ =Zn2++ H2O,
③置換除鎘:向除鐵溶液加入鋅粉，將溶液中的Cd2+置換成金屬鎘達(dá)到除鎘目的。化學(xué)反應(yīng)式:Cd2++Zn= Zn2++Cd I，
④蒸發(fā)結(jié)晶:將凈化后硫酸鋅溶液中的水份蒸發(fā)，生產(chǎn)一水硫酸鋅晶體，
⑤高溫高壓余熱蒸汽發(fā)電。
[0007]本發(fā)明由于采用兩段酸浸，兩次置換，可使一段酸浸后的酸浸渣中鋅含量和酸浸渣中的鎘含量大大降低，因而顯著地提高了酸浸液中鋅的含量，降低了酸浸液中鎘含量，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了原料利用率和產(chǎn)品產(chǎn)出率；同時(shí)又采取對(duì)酸浸液進(jìn)行三效蒸發(fā)結(jié)晶，減少了蒸發(fā)結(jié)晶所需的熱蒸氣，從而降低了熱能消耗，并能充分利用余熱進(jìn)行發(fā)電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1，本實(shí)施例1所述一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法是:
(I)將重量比為20%的氧化鋅與重量比為80%的硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)形成一段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成一段酸浸液和一段酸浸渣，(2)在步驟(1)形成的一段酸浸液中加入占一段酸浸液重量6%的雙氧水和加入占一段酸浸液重量1%的氧化鋅，使鐵氧化沉淀，使一段酸浸液除鐵與中和，再將中和后的一段酸浸液進(jìn)行壓濾，
(3)在步驟(2)經(jīng)過壓濾后的一段酸浸液中加入鋅粉進(jìn)行兩次置換，將一段酸浸液中的鎘離子進(jìn)行置換凈化，
(4)利用熱蒸氣將步驟(3)中已經(jīng)過置換的一段酸浸液進(jìn)行三效蒸發(fā)得到一水硫酸鋅晶體，再將三效蒸發(fā)結(jié)晶中產(chǎn)生的冷凝水與硫酸混合形成硫酸溶液，
(5)將步驟(1)制得的一段酸浸渣加入到步驟(4)制得的硫酸溶液中進(jìn)行二段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成二段酸浸液和二段酸浸渣，
(6)將步驟(5)中形成的二段酸浸液進(jìn)行壓濾，再在壓濾后的二段酸浸液中加入占二段酸浸液重量0.5%的廢鐵和0.1%P204，再進(jìn)行壓濾，去除雜質(zhì)進(jìn)行凈化， (7)將步驟(6)經(jīng)過壓濾、去除雜質(zhì)的二段酸浸液與占二段酸浸液重量1%的氧化鋅進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行除鐵與中和，加入二段酸浸液重量0.4%的鋅粉置換凈化，
(8)再將已經(jīng)過置換凈化后的二次酸浸液加入到步驟(1)形成的一段酸浸液中，與開始形成的一段酸浸液一起完成步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)工序，利用熱蒸汽完成三效結(jié)晶，從而得到一水硫酸鋅晶體。
[0010]實(shí)施例2，本實(shí)施例2所述一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法是:
(1)將重量比為15%的氧化鋅與重量比為85%的硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)形成一段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成一段酸浸液和一段酸浸渣，
(2)在步驟(1)形成的一段酸浸液中加入占一段酸浸液重量4%的雙氧水和加入占一段酸浸液重量1.2%的氧化鋅，使鐵氧化沉淀，使一段酸浸液除鐵與中和，再將中和后的一段酸浸液進(jìn)行壓濾，
(3)在步驟(2)經(jīng)過壓濾后的一段酸浸液中加入鋅粉進(jìn)行兩次置換，將一段酸浸液中的鎘離子進(jìn)行置換凈化，
(4)利用熱蒸氣將步驟(3)中已經(jīng)過置換的一段酸浸液進(jìn)行三效蒸發(fā)得到一水硫酸鋅晶體，再將三效蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的冷凝水與硫酸混合形成硫酸溶液，
(5)將步驟(1)制得的一段酸浸渣加入到步驟(4)的硫酸溶液中進(jìn)行二段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成二段酸浸液和二段酸浸渣，
(6)將步驟(5)中形成的二段酸浸液進(jìn)行壓濾，再在壓濾后的二段酸浸液中加入，占二段酸浸液重量0.3%的廢鐵和0.08%P204廢鐵，再進(jìn)行壓濾，去除雜質(zhì)進(jìn)行凈化，
(7)將步驟(6)經(jīng)過壓濾、去除雜質(zhì)的二段酸浸液與占二段酸浸液重量0.8%的氧化鋅進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行除鐵與中和，加入二段酸浸液重量0.5%的鋅粉置換凈化，
(8)再將已經(jīng)過置換凈化后的二次酸浸液加入到步驟(1)形成的一段酸浸液中，與開始形成的一段酸浸液一起完成步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)工序，利用熱蒸汽完成三效結(jié)晶，從而得到一水硫酸鋅晶體。
[0011]本發(fā)明的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一水硫酸鋅生產(chǎn)工藝方法是，其特征在于:所述方法步驟是: (1)將氧化鋅與硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)形成一段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成一段酸浸液和一段酸浸洛， (2)在步驟(1)形成的一段酸浸液中加入雙氧水和氧化鋅使鐵氧化沉淀,使一段酸浸液除鐵與中和，再將中和后的一段酸浸液進(jìn)行壓濾， (3)在步驟(2)經(jīng)過壓濾后的一段酸浸液中加入鋅粉進(jìn)行兩次置換，將一段酸浸液中的鎘離子進(jìn)行置換凈化， (4)利用熱蒸氣將步驟(3)中已經(jīng)過置換的一段酸浸液進(jìn)行三效蒸發(fā)得到一水硫酸鋅晶體，再將三效蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的冷凝水與硫酸混合形成硫酸溶液， (5)將步驟(1)制得的一段酸浸渣加入到步驟(4)的硫酸溶液中進(jìn)行二段酸浸，再進(jìn)行壓濾形成二段酸浸液和二段酸浸渣， (6)將步驟(5)中形成的二段酸浸液進(jìn)行壓濾，再在壓濾后的二段酸浸液中加入廢鐵和P204，再進(jìn)行壓濾，去除雜質(zhì)進(jìn)行凈化， (7)將步驟(6)經(jīng)過壓濾、去除雜質(zhì)的二段酸浸液與氧化鋅進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行除鐵與中和，加入鋅粉置換凈化， (8)再將已經(jīng)過置換凈化后的二次`酸浸液加入到步驟(1)形成的一段酸浸液中。
【文檔編號(hào)】C01G9/06GK103708531SQ201310732235
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】張躍萍, 曾慶海 申請(qǐng)人:萍鄉(xiāng)寶海飼料添加劑有限公司