一种七水硫酸锌的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无机化工技术领域，尤其涉及从钛白废酸溶液中生产七水硫酸锌的方 法。
【背景技术】
[0002] 七水硫酸锌（ZnS04 · 7H20)，又名锌矾、皓矾，通常为白色结晶物。其密度1. 975g /cm3，熔点100°C，易溶于水，干燥空气中逐渐风化。它是一种重要的无机化工原料，在各工 业领域有广泛的用途。硫酸锌已被广泛应用于工农业机医疗卫生领域，其需求量正逐年递 增。硫酸锌是制造立德粉和锌盐的原料，亦作木材及皮革防腐、骨胶澄清、人造纤维沉淀剂 等的辅助原料。在选矿中作抑菌剂，一般消耗量为500~1200g/t矿，电镀业中用以配制电 解液。农业上除用于果树防冲外，主要用作微量元素肥料（占70%左右），据介绍，土壤中施 用少量锌肥，能提高作物产量约15%。此外，锌更因为是人体必需的微量元素之一而倍受人 们重视，现代医药上的硫酸锌糖浆或糖片制品，是预防和治疗人体缺锌症的良药，在动物饲 料中添加微量作营养剂，能促进个体的生长发育。
[0003] 我国化工企业中，硫酸锌生产大多采用硫酸溶解各种含锌、锌离子或氧化锌的物 料来制取，主要原料有金属锌、还有金属锌或锌离子的工业废物和含锌矿石。此法工艺成 熟，但单独建厂，设备投资大，生产成本高，加之受到原料来源的限制，企业难于扩大生产规 模。其中，由含锌矿石中制备ZnS0 4*7H20主要有直接浸出法。目前硫酸锌的生产方法有下 列几种：（1)合成法：用氯化锌或氢氧化锌与硫酸合成而得；（2)硫酸浸出法：用硫酸浸 出经焙烧的锌矿而得；（3)热压酸浸法：在加压、加热线，硫酸直接与锌矿浸取；(4)煅烧 法：在600°C以下氧化焙烧闪锌矿而得；(5)氯化法：将闪锌矿悬浮通以氯气，使硫化锌转 变为硫酸锌和盐酸，蒸去盐酸后，即得硫酸锌。
[0004] 中国发明专利申请号为201410131178. X的发明公开了一种湿法炼锌过程中产生 的钙镁底流制备七水硫酸锌的方法，该方法包括：①原料预处理；②硫酸浸出；③冷却结晶 除Ca、Mg ;④氧化除铁；⑤置换除Cu、Cd ;⑥低温蒸发、降温结晶；⑦固液分离（即过滤)。其 存在的不足是：流程复杂，生产周期长，原料、设备成本高，经济效益低。
[0005] 中国发明专利申请号为201110335170. 1的发明公开了一种用锡熔炼烟尘生产七 水硫酸锌及粗锡和粗铅的方法，该方法包括：（1)原料预处理；（2)稀硫酸溶液浸出分离锌； (3)粗硫酸锌溶液净化与制取七水硫酸锌；（4)富锡渣电炉熔炼锡铅合金；（5)锡铅合金采 用常规熔析法(温度500 °C~600 °C )和凝析法(温度230 °C~240 °C )精炼，将合金中Sn+Pb 品位提高至94%~96%。将精炼渣返回电炉熔炼配料处理；（6)高温真空蒸馏生产粗锡和粗 铅。其存在的不足是：生产原料较少，无法进行量化生产。生产成本太高。
[0006] 中国发明专利申请号为200510032330. X的发明公开了一种利用铅锌冶炼过程中 所产生的铟萃余液和氧化锌生产七水硫酸锌的方法，其生产步骤包含浸出液配置、氧化锌 浸出、高锰酸钾氧化除铁锰、锌粉置换净化处理、浓缩、结晶、分离、干燥等步骤。其存在的不 足是：生产原料活性太高，无法控制生产过程。
【发明内容】
[0007] 本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种适用经济、合理、环保 的七水硫酸锌的生产方法。
[0008] 为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0009] 本发明包括以下步骤。
[0010] 步骤一：将氧化锌细磨至60目，加入装有钛白生产废酸的搅拌罐内，并开启蒸汽 加热和搅拌，液固比为6-8:1，加热至65°C -80°C，控制在此温度下反应2h-3h。
[0011] 废酸的成分如下。
[0012] 步骤二：将搅拌罐内的反应液送至压滤机，调节角洗时间为3min，将滤液与洗涤 液一同送至下一个搅拌罐中。
[0013] 步骤三：开启搅拌和蒸汽加热，加入石灰乳调节PH值为4. 5-5. 5,向溶液中鼓入空 气，加热至70°C -80°C，控制在此温度下反应30min-lh。
[0014] 步骤四：继续向溶液中加入30%的过氧化氢，反应时间为lh,加入量为溶液：过氧 化S =10:1。
[0015] 步骤五：反应完成后将溶液送至压滤机，控制角洗时间为5min，将滤液与洗涤液 一同送入蒸发设备内。
[0016] 步骤六：在缓慢搅拌的条件下，将溶液蒸发至有较多晶体析出，迅速降温至 40°C -45°C，结晶3h，之后迅速降至室温。
[0017] 与现有技术相比本发明的有益效果。
[0018] (1)经济：本发明的一种七水硫酸锌的制备方法，采用工业废酸为主要原料，节省 成本。
[0019] (2)合理：本发明的一种七水硫酸锌的制备方法，通过合理的添加辅料，缩短了反 应流程。
[0020] (3)环保：本发明的一种七水硫酸锌的制备方法，在整个生产过程中无废水、废气 产生，产生的废渣纯度高，均可用于工业生产。
【具体实施方式】
[0021] 选取三种地方的钛白生产废酸，分别用本发明方法处理。
[0022] 实施例1 :用本发明方法对山东某钛白生产企业的废水进行试验。
[0023] 步骤一：将氧化锌细磨至60目，加入装有钛白生产废酸的搅拌罐内，并开启蒸汽 加热和搅拌，液固比为7:1，加热至75°C，控制在此温度下反应2. 5h。
[0024] 废酸的成分如下。
[0025] 步骤二：将搅拌罐内的反应液送至压滤机，调节角洗时间为3min，将滤液与洗涤 液一同送至下一个搅拌罐中。
[0026] 步骤三：开启搅拌和蒸汽加热，加入石灰乳调节PH值为5. 0,向溶液中鼓入空气， 加热至70°C，控制在此温度下反应30min。
[0027] 步骤四：继续向溶液中加入30%的过氧化氢，反应时间为lh,加入量为溶液：过氧 化S =10:1。
[0028] 步骤五：反应完成后将溶液送至压滤机，控制角洗时间为5min，将滤液与洗涤液 一同送入蒸发设备内。
[0029] 步骤六：在缓慢搅拌的条件下，将溶液蒸发至有较多晶体析出，迅速降温至40°C， 结晶3h，之后迅速降至室温。
[0030] 实施例2 :用本发明方法对江西某钛白生产企业的废水进行试验。
[0031] 步骤一：将氧化锌细磨至60目，加入装有钛白生产废酸的搅拌罐内，并开启蒸汽 加热和搅拌，液固比为8:1，加热至65°C，控制在此温度下反应3h。
[0032] 废酸的成分如下。
[0033] 步骤二：将搅拌罐内的反应液送至压滤机，调节角洗时间为3min，将滤液与洗涤 液一同送至下一个搅拌罐中。
[0034] 步骤三：开启搅拌和蒸汽加热，加入石灰乳调节PH值为4. 5,向溶液中鼓入空气， 加热至70°C，控制在此温度下反应lh。
[0035] 步骤四：继续向溶液中加入30%的过氧化氢，反应时间为lh,加入量为溶液：过氧 化S =10:1。
[0036] 步骤五：反应完成后将溶液送至压滤机，控制角洗时间为5min，将滤液与洗涤液 一同送入蒸发设备内。
[0037] 步骤六：在缓慢搅拌的条件下，将溶液蒸发至有较多晶体析出，迅速降温至42°C， 结晶3h，之后迅速降至室温。
[0038] 实施例3 :用本发明方法对四川某钛白生产企业的废水进行试验。
[0039] 步骤一：将氧化锌细磨至60目，加入装有钛白生产废酸的搅拌罐内，并开启蒸汽 加热和搅拌，液固比为8:1，加热至80°C，控制在此温度下反应3h。
[0040] 废酸的成分如下。
[0041] 步骤二：将搅拌罐内的反应液送至压滤机，调节角洗时间为3min，将滤液与洗涤 液一同送至下一个搅拌罐中。
[0042] 步骤三：开启搅拌和蒸汽加热，加入石灰乳调节PH值为45. 5,向溶液中鼓入空气， 加热至80°C，控制在此温度下反应lh。
[0043] 步骤四：继续向溶液中加入30%的过氧化氢，反应时间为lh,加入量为溶液：过氧 化S =10:1。
[0044] 步骤五：反应完成后将溶液送至压滤机，控制角洗时间为5min，将滤液与洗涤液 一同送入蒸发设备内。
[0045] 步骤六：在缓慢搅拌的条件下，将溶液蒸发至有较多晶体析出，迅速降温至45°C， 结晶3h，之后迅速降至室温。
【主权项】
1. 一种七水硫酸锌的制备方法，其特征在于， 步骤一：将氧化锌细磨至60目，加入装有钛白生产废酸的搅拌罐内，并开启蒸汽加热 和搅拌，液固比为6-8:1，加热至65°C -80°C，控制在此温度下反应2h-3h ; 废酸的成分：游离硫酸（％) 15-35,硫酸亚铁（％) 5-20 ; 步骤二：将搅拌罐内的反应液送至压滤机，调节角洗时间为3min，将滤液与洗涤液一 同送至下一个搅拌罐中； 步骤三：开启搅拌和蒸汽加热，加入石灰乳调节PH值为4. 5-5. 5,向溶液中鼓入空气， 加热至70°C -80°C，控制在此温度下反应30min-lh ; 步骤四：继续向溶液中加入30%的过氧化氢，反应时间为lh,加入量为溶液：过氧化氢 =10:1 ； 步骤五：反应完成后将溶液送至压滤机，控制角洗时间为5min，将滤液与洗涤液一同 送入蒸发设备内； 步骤六：在缓慢搅拌的条件下，将溶液蒸发至有较多晶体析出，迅速降温至 40°C -45°C，结晶3h，之后迅速降至室温。
【专利摘要】一种七水硫酸锌的制备方法涉及无机化工技术领域，尤其涉及从钛白废酸溶液中生产七水硫酸锌的方法。本发明提供一种适用经济、合理、环保的七水硫酸锌的生产方法。本发明包括以下步骤：步骤一,将氧化锌细磨，加入装有钛白生产废酸的搅拌罐内，并开启蒸汽加热和搅拌；步骤二,将搅拌罐内的反应液送至压滤机，将滤液与洗涤液一同送至下一个搅拌罐中；步骤三,开启搅拌和蒸汽加热，加入石灰乳调节PH值，向溶液中鼓入空气，加热；步骤四,继续向溶液中加入过氧化氢；步骤五,反应完成后将溶液送至压滤机，将滤液与洗涤液一同送入蒸发设备内；步骤六,在缓慢搅拌的条件下，将溶液蒸发至有较多晶体析出，迅速降温至，结晶，之后迅速降至室温。
【IPC分类】C01G9/06
【公开号】CN105645461
【申请号】
【发明人】张学一
【申请人】张学一
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月13日