维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第７期 ２００４年７月 辽 宁 化 工 Ｖｏ１．３３。Ｎｏ．７ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｊｕｌｙ，２００４ 闪锌矿生产七水硫酸锌生产工艺研究 罗志臣 ，任国凤 ，丁元生 ，刘立业 ，徐鹏程 （１．吉林化工学院制药与应用化学系，吉林吉林１３２０２２；２．吉化股份有限公司￣１１５／－－，吉林吉林１３２Ｏ２１） 摘 要：用经７５０℃高温煅烧后的闪锌矿与稀硫酸反应制备七水硫酸锌。考察了煅烧温度、硫酸 浓度、反应时间和反应温度对浸出率的影响，实验结果表明当煅烧温度为７５０℃、硫酸浓度为３ｏ％、反 应时间３ ｈ、反应温度４０℃条件下，锌的浸出率达到９８％以上。用本方法生产七水硫酸锌，具有原料易 得、工艺简单、回收率高和产品纯度高等优点，具有实际生产价值。 关键词： 闪锌矿；七水硫酸锌；浸出率 文献标识码： Ａ 文章编号： １００４—０９３５（２００４）０７—０３７７。０２ 中图分类号： ＴＯ ｌｌ１．１４ 七水硫酸锌（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ），又名锌矾、皓矾， 表１ 闪锌矿主要成分及质量分数 是一种重要的无机化工原料，在各工业领域有广 泛的用途…。其生产方法大多是用硫酸溶解含有 锌或锌离子的物料来制备硫酸锌，主要原料有金 ２．２实验方法 属锌、含有金属锌或锌离子的工业废物和含锌矿 石。其中，由于受金属锌的价格影响，其原料主要 取闪锌矿粉末５００ ｇ于箱式电阻炉中，经高 温煅烧后，闪锌矿呈暗黄色。冷却至室温，称取 １０ ｇ，放入１００ ｍＬ装有回流冷凝管和５０ ｍＬ滴液 集中在工业废物及含锌矿石上，这方面的研究报 道也很多。由含锌矿石中制备ＺｎＳＯ ・７Ｈ２Ｏ主要 有直接浸出法、络合浸出法两种，其中，直接浸出 法主要是常温浸出，ｚｎ的浸出率一般在９０％左 右，经高温煅烧后浸出法还未见报道。本文讨论 了闪锌矿经高温煅烧后，用稀Ｈ２Ｓｏ４浸出制备ｚｎ。 漏斗和温度计的四口烧瓶中，开动搅拌器，逐滴加 入３０％硫酸。待反应完全后，过滤，弃去滤渣。 滤液除去Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ等杂质后，中和至中性，经自 然蒸发去除水分，即得白色ｚ￣ｓｏ４・７Ｈ２Ｏ晶体。 ２．３杂质的去除 ＳＯ４・７Ｈ２Ｏ的工艺条件，ｚｎ的浸出率达到９８％以 Ｅ。 滤液中所含杂质离子Ｆｅ¨、Ｍｎ２ 、ｃｕ２ 等按 照文献Ｌ２ Ｊ进行，分析结果表明，杂质离子的质量分 数符合工业生产要求。 ２．４分析测试方法 １设备及试剂 箱式电阻炉：ＳＸ２—８—１０，天津市电炉制造 取上述经Ｈ２ｓｏ４浸出的液体５．００ ｍＬ于２５０ ｍＬ三角瓶中，掩蔽Ｆｅ¨、Ａｌ¨、ｃｕ 等干扰离子， 以二甲酚橙作指示剂，用ＥＤＴＡ滴定，测定ｚｎ 的 质量分数，计算ｚｎ的浸出率。 总厂；闪锌矿：辽宁某矿山，锌质量分数约４２％； 硫酸：分析纯；减压过滤装置：自制。 ２实 验 ２．１原 料 ３结果与讨论 ３．１闪锌矿煅烧温度对ｚｎ的浸出率的影响 收稿日期：２００４－０４．２３ 作者简介： 罗志臣（１９６７一），男，实验师，在读硕士。 本研究所用闪锌矿选自辽宁省某矿山，外观 呈灰色，主要成分及质量分数见表１。 维普资讯 http://www.cqvip.com ３７８ 辽 宁 化 工 ２００４年７月 取不同温度下煅烧的矿石５ ｇ，控制反应温度 不超过４５℃，用３０％的Ｈ２ＳＯ４进行酸浸５ ｈ，不 由表４结果可以看出，温度低于３０℃，浸出 同煅烧温度下ｚｎ的浸出率结果见表２。 率不高，当超过４５℃时，变化不大，所以选择最佳 表２不同煅烧温度下的Ｚｎ的浸出率 反应温度为４０℃。 ３．４浸出时间对Ｚｎ的浸出率的影响 煅烧温度／℃５００ ５５０ ６００ ６５０ ７００ ７５０ ８００ ８５０ 浸出率／％ ７２．８ ７５．４ ８０．６ ８７．３ ９５．４ ９８．２ ９８．４ ９８．５ 取经过７５０℃下煅烧的闪锌矿，用３０％的 Ｈ２ｓＯ 浸取ｌ一６ ｈ，考察不同时间下的收率。结 由表２可以看出，随着煅烧温度的升高，ｚｎ 果见表５。 的浸出率增加，但当温度超过７５０℃以后，浸出率 表５不同浸取时间下ｚｒＩ的浸出率 升高不明显，所以，选择最佳煅烧温度为７５０ ｃＩ＝。 时间／ｈ １．０ １．５ ２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０ ３．２ Ｈ２ＳＯ４浓度的比较 浸出率／％ ７２．６ ８８．４ ９６．３ ９７．４ ９８．５ ９８．９ ９９．２ 取７５０℃下煅烧的闪锌矿５ ｇ，控制反应温度 不超过４５℃，用不同浓度的Ｈ２ｓＯ４浸取矿石５ ｈ， 由表４结果可以看出，最佳反应时间为３ ｈ。 考察不同浓度的Ｈ２ｓＯ 对浸出率的影响，实验结 ３．５实验结果的验证 果见表３。 为了验证上述实验条件，取７５０℃煅烧的闪 表３不同浓度的Ｈ２ＳＯ，对ｚｒＩ浸出率的影响 锌矿５ ｇ，滴加３０％Ｈ２ｓＯ４，控制反应温度４ｏ℃， Ｃ １．２ ／％ １５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５ 反应时间３ ｈ。Ｚｎ的浸出率为９８．６％。表明上 浸出率／％ ６８．３ ７３．４ ８１．６ ９４．３ ９６．７ ９７．１ ９８．４ 述实验结果的正确性。 由表３可以看出，当Ｈ２ｓＯ４的浓度低于３０％ ４结论 时，浸出不完全，当超过３０％以后，浸出率变化不 由闪锌矿制备ＺｎＳＯ ・７Ｈ２０，采用高温煅烧的 大，可见，最佳浓度为３０％。 方法，ｚｎ的浸出率接近１００％。最佳工艺条件为 ３．３反应温度的比较 煅烧温度７５０℃，反应温度４０℃条件下，用３０％ 取７５０℃下煅烧的闪锌矿５ ｇ，用３０％的 Ｈ２ｓＯ４浸取３ ｈ，Ｚｎ的浸出率达到９８％以上。 Ｈ２ｓ０ 浸取２ ｈ，控制不同反应温度，考察不同反 应温度下，ｚｎ的浸出率，实验结果见表４。 参考文献 表４反应温度对ｚｒＩ的浸出率的影响 ［１］陈松茂，等．化工产品实用手册（四）［Ｍ］．上海：上海科 温度／℃ ２０ ２５ ３０ ３５ 柏 ４５ ５０ ５５ 学技术文献出版社，１９９４．１７２ 浸出率／％ ５３．４ ５９．５ ７７．３ ８６．５ ９４．２ ９６．３ ９６．７ ９７．２ ［２］姚银寿．铜转炉烟灰生产七水硫酸锌的实践［Ｊ］．有色 冶炼，２００３，（３）：４１—４３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｌｅａｃｈｉｎｇ ＺｎＳＯ￣‘７Ｈ２Ｏ ｆｒｏｍ Ｚｉｎｃ Ｂｌｅｎｄｅ ＬＵＯ Ｚｈｉ—ｃｈｅｎ‘，ＲＥＮ Ｇｕｏ－ｆｅｎｇ ，ＤＩＮＧ Ｙｕａｎ—ｓｈｅｎｇ‘， ｕ厶一ｙｅ‘，ＸＵ Ｐｅｎｇ－ｃｈｅｎｇ‘ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｍｉｓｔｒｙ，Ｊｉｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ １３２０２２，ＣＩＩｉＩｌａ； ２．Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｆａｃｔｏｒｙ ｏｆ ＪＣＧＣ Ｌｔｄ．，Ｊｉｌｉｎ １３２０２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｚｉｎｉｃ ｖｉｔｒｉｏｌ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｚｉｎｃ ｂｌｅｎｄｅ ｃａｌｃｉｎｅｄ ａｔ ７５０℃ｗｉｔｈ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ，ｒｅａｃｔ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｓｔ ｓｈｏｗｅｄ： ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ７５０℃，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ３０％，ｒｅａｃｔ ｔｉｍｅ ｗａｓ ３ ｈｏｕｒ ａｎｄ ｒｅａｃｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｗａｓ ４０℃，ｔｈｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｚｉｎｃ ｒｅａｃｈｅｄ ９８％．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ Ｗａｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｅ ｖａｌｕｅ，ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ Ｗａｓ ｅａｓｙ ｏｆ ａｃｃｅｓｓ．ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｕｒｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗｅＤｇ ＩＩｉｓｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｚｉｎｃ ｂｌｅｎｄｅ；Ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ；Ｚｉｎｉｅ ｖｉｔｒｉｏｌ
