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Zn(II)-NH4·HCO3-NH3-H2O体系雾化干燥机理研究

2011-01-27刘建华梁旭光王瑞祥

中国有色冶金 2011年2期

刘建华,梁旭光,王瑞祥

(江西理工大学材料与化学工程学院,江西 赣州 341000)

0 前言

高性能材料的广泛应用越来越取决于对组成材料的晶粒尺寸、分布和形貌的控制。超细氧化锌是一种近年来发展的新型高功能无机产品,它具备了其本体块状物料所无法比拟的优异性能,如无毒和非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等[1]。目前超细氧化锌的制备方法主要有:直接沉淀法、均相沉淀法、溶胶—凝胶法、激光加热法、水热法、醇盐水解法、溶剂挥发法等[2~8]。

雾化干燥是一种已被食品工业、化工界广泛接受的干燥工艺,其特点是可以把初始状态为含固体的溶液通过特殊设计的雾化器雾化后与干燥介质接触,在短时间内完成蒸发干燥而获得干燥的产品[9~10],制备出的干燥粉末不需要进行破碎、烘干等步骤[11]。国内外涉及高速雾化法制取超细氧化锌的研究并不多见,相关报导较少,韩周祥[12]等在雾化分解法制备高活性氧化锌中提到,滤液在喷雾干燥塔430℃的入口温度下喷雾热分解,再经过400℃下的流化床处理9 min,可得到质量分数为99.5%的高活性氧化锌。但对于雾化分解氧化锌的机理未做报导,也未分析氨对干燥过程中前躯体析出的影响。

本文以Zn(II)-NH4·HCO3-NH3-H2O体系溶液为研究对象,通过雾化干燥制备超细氧化锌,考察氨在干燥过程中的作用,并对干燥机理进行初步研究。

1 试验

1.1 试验设备

锌氨溶液在恒温磁力搅拌器与三口瓶中制取,雾化干燥在LPG-5离心喷雾干燥器中进行,它主要由供热系统、雾化系统、干燥系统及气固分离系统,氨回收系统五部分组成,如图1所示。……

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