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氧化鋅的生產(chǎn)工藝-直接法、間接法和濕法
普通氧化鋅包括直接法氧化鋅、間接法氧化鋅和濕法氧化鋅。其中直接法氧化鋅占10%-20%，間接法氧化鋅占70%氣80%，而濕法氧化鋅只占1%-2%。
直接法也稱“韋氏爐”法，因首先出現(xiàn)在美國(guó)，又稱“美國(guó)法”。直接法生產(chǎn)氧化鋅，優(yōu)點(diǎn)是成本較低，熱效率高。含鋅的原料在1000-1200℃下，被含碳物質(zhì)(主要是煤)還原。鋅原料的含鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%-70%。反應(yīng)設(shè)備一般選用回轉(zhuǎn)窯。常用的回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)30m，直徑2.5 m左右。燃燒氣中含有的鋅蒸氣和CO，可導(dǎo)入氧化設(shè)備，使氧化反應(yīng)進(jìn)行完全，再經(jīng)過熱交換器，冷卻后進(jìn)入布袋分離器，以收集成品。直接法生產(chǎn)的氧化鋅為針狀結(jié)構(gòu)，是工業(yè)等級(jí)氧化鋅。直接法氧化鋅因含有未能完全分離的雜質(zhì)，白度也較差，但因價(jià)格較低而有一定的銷路。
間接法出現(xiàn)于19世紀(jì)中葉，法國(guó)使用金屬鋅在坩堝中高溫氣化，并使鋅蒸氣氧化燃燒，而收集到氧化鋅粉末，因此也稱為“法國(guó)法”。工業(yè)上，間接法生產(chǎn)ZnO是先將鋅塊在高溫下熔融而蒸發(fā)成鋅蒸氣，進(jìn)而氧化生成ZnO。產(chǎn)品品型及物理性能與氧化的條件有關(guān)，而產(chǎn)品的純度與所用的鋅塊純度有關(guān)。
間接法也可使用鋅渣等低規(guī)格的含鋅原料，但需要采用氣-液相的分離技術(shù)，預(yù)先分離出Cd，Pb，Fe及Al等雜質(zhì)，以提高鋅蒸氣的純度。除去雜質(zhì)的措施如下：1)采用坩堝法或馬弗爐法，使不易蒸發(fā)的Fe和Pb等雜質(zhì)成渣而分離；2)采用分餾法，使高溫蒸發(fā)的原料蒸氣中的Cd，Pb，Fe，Al及Cu等雜質(zhì)在通過由碳化硅材料制成的分餾塔板時(shí)得以分離；3)采用二室爐分離法，原料預(yù)先在一室爐中分離雜質(zhì)，進(jìn)入第二室后，在無氧存在的條件下進(jìn)行蒸餾，以提高鋅蒸氣的純度，如純度不夠，還可以繼續(xù)用分餾法分離少量的Pb；4)采用回轉(zhuǎn)窯法，在回轉(zhuǎn)窯中使物料熔化、蒸餾，并有部分氧化，可控制溫度、CO2及O2的分壓等操作條件，以減少Pb雜質(zhì)的含量，還可控制生成的氧化鋅的顆粒和晶體形狀。
間接法生產(chǎn)的氧化鋅為無定形，可制成光敏氧化鋅、彩電玻殼用氧化鋅、藥用氧化鋅及飼料級(jí)氧化鋅等。
濕法是以ZnSO4或ZnCl2為原料，經(jīng)去除雜質(zhì)，加入Na2CO3溶液，生成Zn2(OH)2CO3沉淀，再經(jīng)過漂洗、過濾、干燥，將所得干粉焙燒得ZnO。所制得的ZnO具有較大的比表面積，所以也有稱其為活性ZnO。其反應(yīng)式如下：
ZnSO4+Na2CO3→ZnCO3+Na2SO4
沉淀中可能含有一定量的Zn(OH)2，焙燒后釋放出CO2和水蒸氣，而得到ZnO。
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