王建刚

摘要：将次氧化锌（Zn2O）作为主要原料，进行酸浸处理、除杂、中和反应、沉淀、干燥以及高温灼烧分解制造碱式碳酸锌以及活性氧化锌，分析研究堿式碳酸锌生产工艺分析手段与重点内容。论述了 过硫酸铵溶液以及双氧水溶液的具体工艺分析。

关键词：次氧化锌（Zn2O）;碱式碳酸锌;双氧水溶液; 过硫酸铵溶液;

传统去除铁以及锰杂质的方式主要就是通过过氧化氢氧化方式、过硫酸铵氧化方式等方式进行处理，通过次氧化锌（Zn2O）置换以及硫化钠沉淀方式去除重金属，这些工艺手段复杂，成本相对较高，操作也较为繁琐，在工作中应用会造成较为严重的环境污染问题，分析碱式碳酸锌以及氧化锌生产工艺，优化除杂过程，可以提升工作效率，保护环境。

1.碱式碳酸锌

碱式碳酸锌（碳酸锌）分子式主要为Zn CO3· 2Zn（OH）· HO，其分子量为342.15，碱式碳酸锌属于一种白色的细微无定形粉末，其无味，无臭，不溶于水和醇，但是略微溶于氨。可以溶于烯酸以及氢氧化钠中。碳酸锌主要就是医药上作为皮肤保护剂，在饲料中主要的作用就是补锌剂，在工业中可以作为轻型收敛剂以及乳胶制品，也可以在人造丝、化肥行业的脱硫剂以及催化剂中的主要原料。基于氧化次氧化锌粉（Zn2O）制取锌盐母液作为主要的原料，将母液温度提升到78℃～85℃，持续搅拌，添加碳酸钠溶液，合理控制反应物pH值，将其控制在6.8—7.0区间范围中，反应终止则就可以获得碱式碳酸锌。

碱式碳酸锌在一般状况之下主要存在阴凉、通风以及干燥的环境中，必要避免其与酸碱类物品共同存储运行。要重视防潮控制，在运输中要加强对防雨淋、受潮以及防治日晒、受热，要合理养护管理。在出现火灾等隐患过程中要通过水进行抢修，通过沙土以及灭火器进行扑救。

2.碱式碳酸锌溶液制备

在进行碱式碳酸锌生产工艺研究过程中，要现将次氧化锌粉（Zn2O）放入到反应釜中，同时加水，再加入浓硫酸溶液，将其加热到60℃的时候反应1小时，在其温度升至为75℃的时候，进行保温处理，进行搅拌反应，保障时间充足，在加入石灰乳，将浸出液的PH数值调整到5.2～5.4区间中过滤，这样就会获得粗制硫酸锌溶液，在此溶液中含有铁金属、锰金属、镉金属等杂质，其主要的反应式为：ZnCO+HSO==Zn SO+CO+HO。

2.1硫酸锌溶液净化处理

2.1.1除铁与重金属

将500ml的粗制硫酸锌溶液中加入适当比例的过硫酸铵溶液，将其放在70℃～80℃的温度条件之下反应90分钟，在进行过滤，就可以获得清亮透明的硫酸锌溶液。

同时将500ml的粗硫酸锌融合加入一定比例的双氧水溶液，将其放置在温度在50℃～60℃的环境中，搅拌60min～90min之后，获得呈现清亮透明类型的硫酸锌溶液。

2.1.2去除锰元素

将已经处理好的硫酸锌融合通过氢氧化钠进行处理，调整PH值为5.3～5.4区间，充分搅拌，放置在60℃～70℃的温度环境中，加入适当比例的高锰酸钾，硫酸锌融合呈现微红色停止，其反应则到达终点。对溶液进行过滤即可获得硫酸锌溶液，其反应式为：

2KMnO+3Mn SO+2HO=5Mn O+KSO+2HSO

2.1.3去除镉元素

将过滤后的硫酸锌溶液进行升温控制在50℃左右，加入适量锌粉，搅拌反应40min后过滤，即可获得精制硫酸锌溶液。

2.2制备碱式碳酸锌

取已经处理好铁、锰、镉重金属的硫酸锌溶液500ml，将其加热到65℃～70 ℃，然后往里面加入饱和的碳酸钠溶液，进行中和反应，将PH值控制在6.8—7之间，然后在70℃的条件下进行保温反应，时间为60min～90min，将反应好的碱式碳酸锌进行过滤，在加入蒸馏水进行洗涤，在通过氯化钡检测，达到洗水中无硫酸根，完成洗涤。在120℃的烤箱中放入产品碱式碳酸锌，时间控制为4h～6h左右，即可获得成片碱式碳酸锌。其反应式为：3ZnSO+3NaCO+3HO=Zn CO3· 2Zn（OH）· HO+2CO+3NaSO

2.3活性氧化锌制备方式

将制备好的碱式碳酸锌通过闪蒸干燥机进行干燥处理，放入在600℃～650℃的转窑中，在煅烧2h～3h之后，则可以获得质量分数为95%以上的活性氧化锌。

3.结果与讨论分析

3.1双氧水溶液用量对除杂效果的影响

通过将500ml的硫酸锌溶液加入到双氧水溶液用量不同的有机沉淀剂中，常温搅拌60min之后进行过滤处理、中和反应、洗涤处理、干燥之后则可以获得碱式碳酸锌。在对其进行经络和滴定、原子吸收分光广度分析，可以获得其参数信息，具体如下表：

分析上表可以发现，在双氧水溶液中有机沉淀剂中硫酸锌溶液的体积分数为1%的时候，其则可以有效的去除铁以及重金属离子，也可以有效的除去含有的锰离子，并且对于碱式碳酸锌中锌元素并没有产生不良影响。

3.2  过硫酸铵溶液用量对除杂效果的影响

将500ml的硫酸锌溶液放入在过硫酸铵溶液含量不同的有机螯合剂中，将其放置在70℃～80℃中进行搅拌处理，在60min之后在加入片碱调节PH值后继续搅拌，20min之后在对其进过滤处理、中和反应、洗涤以及干燥处理，最终获得碱式碳酸锌。对其进行经络、滴定、原子吸收分光光度计分析，具体结果如下表：

分析结果数据可以发现，过硫酸铵溶液可以有效的祛除在硫酸鋅溶液中的铁、锰以及重金属元素，对于铁离子具有较为显著的祛除效果。

3.3反应温度对除杂效果的影响

将500 m L的硫酸锌溶液添加5ml的双氧水溶液或5ml的过硫酸铵溶液，分析在温度条件不同的状况之下，两种除杂剂的效果。其具体结果如下表：

综合数据分析可以发现，两种除杂剂会受到温度的影响而出现不同程度的差异，在低温环境中双氧水溶液效果显著，可以有效除杂，因此在常温中可以合理应用;而过硫酸铵溶液则在高温环境中效果显著，在70℃～80℃中除杂效果显著。

3.4不同反应时间对除杂效果产生的影响

将500ml的硫酸锌中添加5ml的双氧水溶液或过硫酸铵溶液添加剂。分析不同反应时间中两种试剂的效果。获得数据具体如下表：

分析数据可以发现，双氧水溶液反应相对较为迅速，其反应实践中并不会对除杂产生较大的影响，而过硫酸铵溶液则在30min～40min的区间中除杂效果显著。

4.结论

将有双氧水溶液作为主要的除铁、锰元素以及重金属的试剂，其最佳工艺就是在硫酸锌溶液体积分数的1%，而沉淀质量分数则为整体的40%。在常温状况之下搅拌50min～60min，进行过滤。在进行碳酸钠中和反应、洗涤以及干燥则可以获得碱式碳酸锌。将过硫酸铵溶液作为主要的溶剂，进行铁、锰以及重金属的处理，其最佳工艺就是在硫酸锌溶液体积分数的1%，在温度为70℃～80℃的环境中，提供60min～70min的反应，加入少量片碱反应20min之后进行过滤，通过碳酸钠进行中和、洗涤以及干燥处理最终可以获得碱式碳酸锌。

结束语：

进行碱式碳酸锌的生产过程中通过两种不方式进行除杂方法，其具有工艺简单、反应条件温和，其反应速度快的特征，可以有效规避在传统工艺应用中产生的环境污染、成本高以及工艺发展的问题，在实践中合理应用效果显著。

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