文獻(xiàn)綜述-氧化鋅的生產(chǎn)方法及工藝原理

1、氧化鋅的生產(chǎn)工藝原理與工藝南岳化學(xué)與材料科學(xué)系09級(jí)應(yīng)用化學(xué)班鄧谷微摘要本文介紹了直接法、間接法、濕法等方法生產(chǎn)氧化鋅的生產(chǎn)原理及工藝，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%1。因此介紹了三種方法的進(jìn)展，并介紹了最新的改進(jìn)工藝以及對(duì)我國(guó)氧化鋅工業(yè)的發(fā)展提出了建議。關(guān)鍵字：直接法；間接法；濕法；氧化鋅的發(fā)展；生產(chǎn)工藝；活性氧化鋅；納米氧化鋅1前言氧化鋅是用途廣泛的冶金化工產(chǎn)品。冶金與化工行業(yè)均可提供這種產(chǎn)品，并已形成了我國(guó)氧化鋅工業(yè)體系。冶煉廠主要以鋅礦砂為原料直接生產(chǎn)氧化鋅（直接法）。而化工廠則以商品鋅為原料生產(chǎn)氧化鋅（間接法）。隨著生產(chǎn)工藝

2、技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了濕法。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(guò)漂洗、過(guò)濾、干燥，將所得干粉焙燒得ZnOo所制得的ZnO具有較大的比表面積，所以也有稱其為活性ZnO。具反應(yīng)式如下：ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3+Na2SO4沉淀中可能含有一定量的Zn（OH”焙燒后釋放出CO2和水蒸氣，而得到ZnOo隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，自1992年起，精微法氧化鋅在我國(guó)主要火法煉鋅廠相繼建成投產(chǎn)，短短三年時(shí)間已形成13000噸/年的能力。精微法氧化鋅以其純度高、能耗低、60000噸不包括冶煉廠副產(chǎn)的次氧化鋅，所以氧化鋅工業(yè)繁榮發(fā)展，加上

3、氧化鋅產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，氧化鋅的產(chǎn)量不斷增大以及在技術(shù)方面不斷2氧化鋅的性質(zhì)、用途以及常見(jiàn)的生產(chǎn)方法2.1 氧化鋅的性質(zhì)氧化鋅粉末氧化鋅3（英文：ZincOxide）,俗稱鋅白，化學(xué)式為ZnO,是鋅的一種氧化物。難溶于水，可溶于酸和強(qiáng)堿。氧化鋅是一種常用的化學(xué)添加劑，廣泛地應(yīng)用于塑料、陶瓷、玻璃、水泥制品、合成橡膠、潤(rùn)滑油、油漆、藥膏、粘合劑、密封劑、顏料、食品、電池、阻燃劑等產(chǎn)品的制作中。自然界中的氧化鋅存在于紅鋅礦中，但工業(yè)生產(chǎn)中使用的氧化鋅通常以燃燒鋅或焙燒閃鋅礦的方式取得。氧化鋅也是一種半導(dǎo)體材料。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在液晶顯示器、隔熱玻

4、璃、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用。CAS編號(hào)：1314-13-2化學(xué)式：ZnO分子量：81.37外觀：白色固體相對(duì)密度：5.606熔點(diǎn)：19750C（分解）沸點(diǎn)：23600C在水中溶解度：0.16mg/100mL（30°C）能帶隙：3.3eV標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始：-348.0kJ/mol標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡：43.9J/（K-mol）MSDS編號(hào)：ICSC0208EU分類：對(duì)環(huán)境有害（N）警示性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)詞：R50/53（對(duì)水生生物有劇毒，可能對(duì)水生環(huán)境造成長(zhǎng)期的不良影響）安全建議標(biāo)準(zhǔn)詞：S60（物質(zhì)及容器必須按危險(xiǎn)廢物放置）、S61（防止排向環(huán)境）、閃點(diǎn)：14360C2.1.1 氧化鋅的化學(xué)

5、性質(zhì)氧化鋅主要以白色粉末或紅鋅礦石的形式存在。紅鋅礦中含有的少量鈕元素等雜質(zhì)使得礦石呈現(xiàn)黃色或紅色。氧化鋅晶體受熱時(shí)，會(huì)有少量氧原子溢出（8000C時(shí)溢出氧原子占總數(shù)0.007%）,使得物質(zhì)顯現(xiàn)黃色。當(dāng)溫度下降后晶體則恢復(fù)白色。當(dāng)溫度達(dá)1975c時(shí)氧化鋅會(huì)分解產(chǎn)生鋅蒸氣和氧氣。單質(zhì)碳可用于氧化鋅中鋅的還原，在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：ZnO+C-Zn+CO氧化鋅是一種兩性氧化物，難溶于水或乙醇，但可溶于大多數(shù)酸，例如鹽酸：ZnO+2HCl-ZnCl2+H2O同時(shí)可以與強(qiáng)堿反應(yīng)生成可溶性鋅酸鹽，例如與氫氧化鈉反應(yīng)：ZnO+2NaOH+H2O-Na2Zn（OH）4氧化鋅在脂肪酸中可發(fā)生緩慢的反應(yīng)，生成相

6、應(yīng)的竣酸鹽，如油酸鹽和硬脂酸鹽。氧化鋅可以與硫化氫發(fā)生反應(yīng)，在工業(yè)生產(chǎn)中該反應(yīng)常用來(lái)除去混合氣體中的硫化氫：ZnO+H2s-ZnS+H2O氧化鋅與濃氯化鋅水溶液混合時(shí)生成堿式氯化鋅，具有類似水泥的硬化性質(zhì)，常用于牙科手術(shù)。氧化鋅和磷酸反應(yīng)生成的四水合磷酸鋅（Zn3（PO4）24H2O）也具有相同的性質(zhì)。氧化鋅與鎂粉、鋁粉、氯化橡膠、亞麻籽油接觸會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，發(fā)生起火或爆炸的危險(xiǎn)。含有氧化鋅的軟膏與水混合暴露在紫外線光下則可產(chǎn)生過(guò)氧化氫。2.1.2 氧化鋅的物理性質(zhì)它的晶體結(jié)構(gòu)被認(rèn)為與化合物原子的非整比性有關(guān)，而對(duì)純凈氧化鋅的研究則成為一個(gè)反例。使用鋁、錢、鈿等第III主族元素或氯、碘等鹵素可

7、以調(diào)節(jié)其N型半導(dǎo)體性能。而要將氧化鋅制成P型半導(dǎo)體則存在一定的難度?？捎玫奶砑觿┌ㄤ嚒⒓{、鉀等堿金屬元素，氮、磷、神等第V主族元素，銅、銀等金屬，但都需要在特殊氧化鋅兩種晶體結(jié)構(gòu)氧化鋅晶體有三種結(jié)構(gòu)：六邊纖鋅礦結(jié)構(gòu)、立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)，以及比較罕見(jiàn)的氯化鈉式八面體結(jié)構(gòu)。纖鋅礦結(jié)構(gòu)在三者中穩(wěn)定性最高，因而最常見(jiàn)。立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)可由逐漸在表面生成氧化鋅的方式獲得。在兩種晶體中，每個(gè)鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結(jié)構(gòu)。八面體結(jié)構(gòu)則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被觀察到。纖鋅礦結(jié)構(gòu)、閃鋅礦結(jié)構(gòu)有中心對(duì)稱性，但都沒(méi)有軸對(duì)稱性。晶體的對(duì)稱性質(zhì)使得纖鋅礦結(jié)構(gòu)具有壓電效應(yīng)和焦熱點(diǎn)效應(yīng)，閃鋅礦結(jié)

8、構(gòu)具有壓電效應(yīng)。纖鋅礦結(jié)構(gòu)的點(diǎn)群為6mm（國(guó)際符號(hào)表示），空間群是P63mco晶格常量中，a=3.25埃，c=5.2埃；c/a比率約為1.60,接近1.633的理想六邊形比例。在半導(dǎo)體材料中，鋅、氧多以離子鍵結(jié)合，是其壓電性高的原因之一。2.1.3 氧化鋅的力學(xué)性能氧化鋅的硬度約為4.5,是一種相對(duì)較軟的材料。氧化鋅的彈性常數(shù)比氮化錢等III-V族族半導(dǎo)體材料要小。氧化鋅的熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性較好，而且沸點(diǎn)高，熱膨脹系數(shù)低，在陶瓷材料領(lǐng)域有用武之地。在各種具有四面體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料中，氧化鋅有著最高的壓電張量。該特性使得氧化鋅成為機(jī)械電耦合重要的材料之一。2.1.4 氧化鋅的電學(xué)性質(zhì)在室溫下，氧

9、化鋅的能帶隙約為3.3eV,因此，純凈的氧化鋅是無(wú)色透明的。高能帶隙為氧化鋅帶來(lái)?yè)舸╇妷焊摺⒕S持電場(chǎng)能力強(qiáng)、電子噪聲小、可承受功率高等優(yōu)點(diǎn)。氧化鋅混入一定比例的氧化鎂或氧化鎘，會(huì)使能帶隙在3-4eV之間變化。即使沒(méi)有摻入任何其它物質(zhì)，氧化鋅具有N型半導(dǎo)體的特征。N型半導(dǎo)體特征曾條件下才具有效用。2.2 氧化鋅的用途氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)必不可少的添加劑，也用作天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑以及著色劑。納米氧化鋅用于橡膠中可以充分發(fā)揮硫化促進(jìn)作用，提高橡膠的性能，其用量?jī)H為普通氧化鋅的30%50%。氧化鋅也是一種常用的化學(xué)添加劑，廣泛地應(yīng)用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤(rùn)滑油、油漆

10、涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產(chǎn)品的制作中。氧化鋅的用途主要集中在橡膠制造；硅酸鹽工業(yè)；醫(yī)藥衛(wèi)生；著色材料；電子領(lǐng)域。在化學(xué)工業(yè)中，氧化鋅被廣泛用作催化劑、脫硫劑，如合成甲醇時(shí)作催化劑，合成氨時(shí)作脫硫劑；納米氧化鋅的表面高活性可以提高催化劑的選擇性能和催化效率，具有廣泛的潛在應(yīng)用市場(chǎng)。在涂料工業(yè)中，氧化鋅除了具有著色力和遮蓋力外，又是涂料中的防腐劑和發(fā)光劑；止匕外，納米氧化鋅優(yōu)異的紫外線屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有較為突出的特性。在醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)中，氧化鋅具有拔毒、止血、生肌收斂的功能，也用于橡皮膏原料，而且對(duì)于促進(jìn)兒童智力發(fā)育具有幫助；納米氧化鋅用于食品衛(wèi)生行業(yè)的需求在

11、逐步擴(kuò)大，但是產(chǎn)品要求也比較嚴(yán)格，尤其是有害的重金屬元素含量。在玻璃工業(yè)中，氧化鋅用在特種玻璃制品中；在陶瓷工業(yè)中，氧化鋅用作助熔劑；在印染工業(yè)中，氧化鋅用作防染劑；納米氧化鋅由于顆粒細(xì)、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的燒結(jié)溫度，此外利用納米氧化鋅制備的陶瓷釉面更加光潔，而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。在電子工業(yè)中，氧化鋅既是壓敏電阻的主原料，也是磁性、光學(xué)等材料的主要添加劑。采用納米氧化鋅制備壓敏電阻，不僅具有較低的燒結(jié)溫度，而且壓敏電阻性能得到提高，如通流能力、非線性系數(shù)等。納米氧化鋅在光學(xué)器件中的應(yīng)用將隨著納米氧化鋅光學(xué)性能的深入研究會(huì)取得比較大的突破。2.2氧化鋅的常見(jiàn)的生產(chǎn)方法火法是在高

12、溫下，將含鋅物料直接還原，產(chǎn)出的鋅蒸氣再氧化得氧化鋅；或以金屬鋅為原料經(jīng)揮發(fā)氧化得氧化鋅的過(guò)程。前者稱為直接法，后者稱為間接法。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(guò)漂洗、過(guò)濾、干燥，將所得干粉焙燒得ZnOo所制得的ZnO具有較大的比表面積，所以也有稱其為活性ZnOo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ZnOo3直接法氧化鋅22 直接法氧化鋅的生產(chǎn)原理以鋅精礦為原料，經(jīng)高溫氧化焙燒脫除鉛、鎘、硫等雜質(zhì)后，配以還原煤并壓制成團(tuán)

13、，再在爐內(nèi)高溫還原，揮發(fā)出的鋅蒸氣與爐氣中的CO和引入的空氣直接氧化成氧化鋅。中國(guó)湖南衡陽(yáng)國(guó)泰顏料廠自1941年開始采用固定式韋氏爐直接生產(chǎn)氧化鋅，其工藝流程如圖1。韋氏爐為長(zhǎng)方形爐，爐床面積10吊，日處理團(tuán)礦1520t,日產(chǎn)氧化鋅(ZnO>99.5%)47t。生產(chǎn)過(guò)程中鋅的直接回收率為71%;冶煉回收率為88%;每噸氧化鋅產(chǎn)品的還原煤?jiǎn)魏臑?.62.1t,電單耗為300400kW?ho直接法產(chǎn)出的氧化鋅通常呈針狀或棒狀結(jié)晶，顆粒較粗。產(chǎn)品質(zhì)量除與所采用的工藝和鋅精礦的質(zhì)量有關(guān)外，還與還原煤的質(zhì)量有關(guān)，因揮發(fā)出的鋅蒸氣直接受到還原煤燃燒產(chǎn)物的污染。還原劑粘合劑空氣鋅精礦一演化焙燒一不if

14、l一方氏爐=氧化布袋收塵so2奔渣，矗酸)漢化鋅圖1韋氏法生產(chǎn)氧化鋅流程2 氧化鋅的工藝流程采用浮選硫化鋅精礦，經(jīng)沸騰爐焙燒得拱砂，經(jīng)制團(tuán)、還原、氧化、冷卻收粉、烘粉、包裝等工序，獲得商品氧化鋅（見(jiàn)圖1）2 原料和半成品、成品技術(shù)要求2.6 鋅精礦直接法氧化鋅系采用鋅焙燒礦還原氧化而制得。因此鋅精礦質(zhì)量的好壞，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，其具體要求見(jiàn)表。2.6 對(duì)無(wú)煙煤的要求（見(jiàn)表2）2.6 烘砂鋅精礦采用高溫沸騰焙燒，其目的在于最大限度地脫除鉛、鎬、神、硫、汞它雜質(zhì),獲得優(yōu)質(zhì)烘砂，而焙燒煙塵凈化后料酸。對(duì)烘砂的技術(shù)規(guī)程要求如表3。2.6 團(tuán)礦團(tuán)礦在鋅氧妒經(jīng)還原氧化后進(jìn)入冷卻收粉系統(tǒng)得待處理氧化鋅，

15、或直接包裝成商品氧化鋅，其質(zhì)量指標(biāo)GB34馳一83。W2直接法化律對(duì)無(wú)的事求名稱成分(5固定炭灰分揮發(fā)物碗耨碑,.柴煤1妾70<20V10<0,02<0.02塊臻>70<20<8<1*<0.02<0,02賽直接法化鋅對(duì)嫉砂的要求級(jí)別益'雜質(zhì)含過(guò)不大于PbCuA,S640.05OU20.5620.080J5L5600.15一2 直接法氧化鋅生產(chǎn)工藝技術(shù)該技術(shù)主要有三個(gè)：沸騰護(hù)烙燒技術(shù)、制團(tuán)工序、鋅氧工序。2.7 沸騰護(hù)烙燒技術(shù)焙燒是直接法氧化鋅的第一道工序，我國(guó)普遍采用高溫沸騰氧化倍燒。其主要目的在于盡可能地除去硫、鉛、鎬、神等雜質(zhì)，

16、獲得滿足表3要求的烘砂。浮選鋅精礦一般顆粒直徑小于0.07mm,Ikg的表面積近200平方米，為了強(qiáng)化焙燒過(guò)程，必須設(shè)法最大限度地利用其反應(yīng)表面積。沸騰焙燒的理論基礎(chǔ)是固體流態(tài)化，由于沸騰層的熱交換強(qiáng)烈，使得富內(nèi)各部分的溫度相差很小。其具體操作為鋅精粉經(jīng)計(jì)量、破碎、篩分后，直接進(jìn)入沸騰護(hù)內(nèi)高溫氧化焙燒。由溢流口排出烘砂，經(jīng)冷卻后送至料倉(cāng)。護(hù)頂煙氣經(jīng)出口至冷卻、收塵后制酸。我國(guó)在生產(chǎn)實(shí)際中找到了一種高溫負(fù)空氣率沸騰氧化倍燒能夠獲得合格的砂，其具體條件如下：.鋅精粉要求水分在7%左右，若超過(guò)10%，則必須設(shè)法干燥。.精礦必須破碎、篩分，防止粗粒進(jìn)入爐體，造成床層沉積。3爐溫控制：沸騰層1150&#

17、177;10C;爐頂?shù)陀诜序v層50100度，前室1120士10C;雙旋進(jìn)口一400C0焙燒時(shí)，鋅精礦發(fā)生下列反應(yīng)：ZnS+20iZnS043ZnS0+ZnS=4ZuO+4SChZnSO尸ZnO+SO.2S0-6=2S0$由于硫化鋅在焙燒時(shí)不分解仍保持緊密狀態(tài)，使氣體透過(guò)困難。同時(shí)焙燒所得氧化鋅其比重較硫化鋅小，體積大，完全包裹在硫化鋅周圍，使氧擴(kuò)散到ZnS表面困難，故硫化鋅是一種很難焙燒的硫化物。焙燒開始時(shí)，進(jìn)行反應(yīng)與，反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化硫之后，在有氧存在的條件下，又氧化成三氧化硫，反應(yīng)是可逆的。在低溫時(shí)（500C）反應(yīng)由左向右進(jìn)行，高溫時(shí)（600c以上）反應(yīng)由右向左進(jìn)行。反應(yīng)表明:在有三氧化硫

18、存在時(shí)，氧化鋅可以形成硫酸鹽，反應(yīng)是可逆的。也就是說(shuō)，低溫時(shí)形成硫酸鋅，高溫時(shí)硫酸鋅分解形成氧化鋅。-10 制團(tuán)工序直接法氧化鋅牛產(chǎn)需將燎砂和碳質(zhì)還原劑制成具有較多孔隙和強(qiáng)度的球團(tuán)，以利于傳熱和促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。正是由于成功地解決了團(tuán)礦的制備問(wèn)題，直接法氧化鋅生產(chǎn)技術(shù)才得以推廣應(yīng)用。團(tuán)礦質(zhì)量的好壞，直接影響著氧化鋅產(chǎn)品質(zhì)量和回收率等重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，所以生產(chǎn)中對(duì)團(tuán)礦應(yīng)給予足夠的重視化學(xué)組成要求見(jiàn)表4。制團(tuán)過(guò)程分為干燥、粉碎、配料、和料、碾壓與壓團(tuán)成球等主要過(guò)程。A4困礦的技術(shù)曜程雜質(zhì)含量不大于<34)級(jí)別k"-1T一-PbCuA5S1固定炭水分拋高度一-.-.1a-=一FJ一-3

19、6±10.040.170.080辭26±211±10.6m-»35±10.28Q.210.826±211±1O.Bm二34±1一11.0|25±211±1-10 鋅氧工序它包括還原一氧化過(guò)程及冷卻收粉系統(tǒng)我國(guó)普遍采用維氏爐生產(chǎn)，先在爐內(nèi)鑄鐵爐柵上鋪上無(wú)煙煤塊，加熱至900c以上，再添上制備好的團(tuán)礦，從爐底鼓入空氣還原焙燒，將被還原出來(lái)的錚蒸氣由引風(fēng)機(jī)引至氧化室，與二次空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧化鋅。4間接法氧化鋅間接法氧化鋅的工藝原理間接法又稱法國(guó)法。是以金屬鋅作為原料，熔化后導(dǎo)人蒸發(fā)爐罐，

20、然后在一定的氧化條件下使鋅蒸汽燃燒成氧化鋅。間接法工藝流程見(jiàn)圖4。間接法產(chǎn)品不象直接法那樣被燃料燃燒產(chǎn)物所污染夕因而純度高，重金屬雜質(zhì)含量低見(jiàn)表5,產(chǎn)品潔白白度達(dá)百分之八十六以上，而直接法白度為百分之八十三，顆粒細(xì)，分散性好，通常呈球化狀結(jié)晶。這種方法具有生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高的特點(diǎn)，其工藝流程如圖2,主要技術(shù)條件和指標(biāo)列舉于表。間接法生產(chǎn)氧化鋅，因鋅蒸氣不受燃料燃燒產(chǎn)物的污染，所以產(chǎn)品純度高，色澤潔白（白度在86%以上）。精斶鋅（冷凝）！-3級(jí)氧化辟高純班化梓-=圖2精儲(chǔ)法生產(chǎn)氧化鋅工藝流程間接法氧化鋅工藝流程圖化發(fā)*化一貫花葉粒J布揍收生圖41一熔析制煉爐、2-熔化爐：3鋅液導(dǎo)管

21、,4一塔體5-分配室,6鈍化室17-空氣.熾氣換熱土&一冷重管.9一風(fēng)機(jī)10布袋收粉箱工11-燃燒室圖5間接法中的精儲(chǔ)法生產(chǎn)氧化鋅工藝設(shè)備流程示意圖間接法中的精儲(chǔ)法的工藝指標(biāo)精館法生產(chǎn)氧化鋅的主要技術(shù)條件和指標(biāo)技術(shù)條件指標(biāo)名稱數(shù)值名稱數(shù)值精衡塔燃燒室溫度77K回流盤溫度7/K分配室溫度'門K氧化室溫度7/K23-14731123-US31193773923直接回收率M外冶擦網(wǎng)收率w%1特級(jí)品產(chǎn)出率中%每噸輕化釋的煤耗汽6S.699.2>90約0.55濕法氧化鋅3火法生產(chǎn)的氧化鋅純度和白度雖然很高，但顆粒粗，比表面積小。為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)大比表面積氧化鋅（稱活性氧化鋅）的需求，發(fā)

22、展了濕法生產(chǎn)氧化鋅工藝。濕法生產(chǎn)氧化鋅是以含鋅物料為原料，首先制得含鋅溶液，再?gòu)慕?jīng)凈化處理的含鋅溶液中析出易轉(zhuǎn)化成氧化鋅的鋅化合物（如鋅的碳酸鹽）沉淀，鋅化合物沉淀經(jīng)煨燒得氧化鋅。該法可生產(chǎn)粒度細(xì)、比表面積大（超過(guò)30m2/g）的活性氧化鋅。在美國(guó)、德國(guó)、日本等已建有較大規(guī)模的活性氧化鋅生產(chǎn)廠。如美國(guó)一公司采用氨浸、蒸氨轉(zhuǎn)化、煨燒工藝，年產(chǎn)活性氧化鋅5000%這是濕法氧化鋅的物理化學(xué)成分表5。表5項(xiàng)0普通氧化鋅大連海豚牌濕法集七碎上海天洲西例9本水口山主成份孤«.»11.0497.36明必99.50水伯揚(yáng)0J06匕0.T2T1.5T32.274未分析灼盛警D.1861.T7

23、B1皿62.32412.6710.1D匚口O.OCDi0.D04G10.00011O.OQMTQM02Cd%0D00工M1250.002金屬工n隔00000Ph拓配COSTD+QQ37口抬0.0057<1.011水溶鹽Q.Q50.42o.m0.310+22b0.45瞳箱形狀針狀球狀球世球狀球狀未鬟地大小A。15Q1T021。190卜分比我血積m*汽3463.3C276,2上一濕法敘化鋅的原則工藝流程制取濕法氧化鋅的原則流程是：鋅物料（鋅煙塵、低級(jí)氧化鋅等）T硫酸浸出T硫酸鋅溶液凈化T與碳酸鈉或碳酸按合成T碳酸鋅T洗滌T烘干煨燒T成品。主要化學(xué)反應(yīng)：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2OZ

24、nSO4+Na2CO3=ZnCO3+NazSdZnCO3tZnO+CO2（條件是加熱）用該原則流程處理菱鋅礦具工藝流程圖6工業(yè)罐籟席加點(diǎn)力球削火網(wǎng)I箝儀0；鼻、rF-T"硫酸漫出九蜿濕液帙.1«1過(guò)速翠翱錦渣(儲(chǔ)合回政，N&.CO1席酒片底鄲位1Q圖6菱鋅礦制取濕法氧化鋅的工藝流程濕法氛化鋅原則流程的主要技術(shù)條件小試制得的濕法氧化鋅質(zhì)量為ZnO99.4%、PbO0.001%CuO0.0008%、Mn0.0021%、水溶鹽0.15%、灼失0.02%,物理性能指標(biāo)未檢定。主要技術(shù)條件：(1)浸出固液之比為13:5,pH=45礦石細(xì)度一120目(2)氧化除鐵:溫度8090

25、CpH=5反應(yīng)時(shí)間152小時(shí)(3)除銅、鎬:Zn粉用量225倍，理論量溫度朽4550C,pH=4.55(4)碳酸鋅合成：硫酸鋅溶液比重1.281.30碳酸鈉溶液比重1.171.18溫度4070CpH=7(5)烘干、鍛燒：烘干溫度120150c鍛燒溫度600750c(該技術(shù)條件與圖6流程圖相似)6氧化鋅的發(fā)展及展望6.1氧化鋅行業(yè)的發(fā)展4氧化鋅行業(yè)是近10年來(lái)發(fā)展較快的行業(yè)。10年前，生產(chǎn)氧化鋅的企業(yè)在全國(guó)不多，年產(chǎn)3000t的企業(yè)不超過(guò)20家。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，氧化在國(guó)內(nèi)需求不斷增大，推動(dòng)了氧化鋅生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)能不斷擴(kuò)大。從最近5年的不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看，間接法氧化鋅的產(chǎn)能從10多萬(wàn)t,

26、已經(jīng)上升到30多萬(wàn)t;濕法活性氧化鋅不足3000t,已經(jīng)上升到了3萬(wàn)t;全國(guó)規(guī)模性的氧化鋅即直接法氧化鋅，間接法氧化鋅和濕法氧化鋅總產(chǎn)能已達(dá)100萬(wàn)t/a以上（那近5年氧化鋅的產(chǎn)能之所以增長(zhǎng)較快，尤其是間接法氧化鋅發(fā)展較快，主要是受益于我國(guó)汽車工業(yè)和高速公路、電力電網(wǎng)以及家電、數(shù)字通信等行業(yè)的高速發(fā)展。如子午線輪胎要用到間接法氧化鋅，近3年子午線輪胎每年以25%30%的速度發(fā)展，2005年已超過(guò)輪胎總量的50%,使得間接法氧化鋅同步快速發(fā)展。同時(shí)，國(guó)際國(guó)內(nèi)磁性材料也快速發(fā)展，特別是軟磁材料的生產(chǎn)已是世界產(chǎn)能第一，中國(guó)已成為磁材鐵氧體的世界制造中心。在鋅鈕鐵氧體中，氧化鋅是主配原料。在中高檔的軟

27、磁材料制造上，須用間接法生產(chǎn)的壓敏電阻級(jí)的高檔氧化鋅。磁性材料的發(fā)展又推動(dòng)了高品質(zhì)氧化鋅生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步。而納米氧化鋅所具有的特殊功能，再次引發(fā)了全國(guó)納米氧化鋅的科研和開發(fā)，而真正能生產(chǎn)納米氧化鋅產(chǎn)品的企業(yè)屈指可數(shù)。功能性氧化鋅、納米氧化鋅的研究，畢竟促進(jìn)了氧化鋅行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。在鋅錠的價(jià)格不斷上漲的情況下，在如何利用資源、節(jié)約資源、降低成本的目標(biāo)下，活性氧化鋅的前景比較好。這幾年，濕法氧化鋅得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，相信這種發(fā)展趨勢(shì)會(huì)得到長(zhǎng)時(shí)期的延續(xù)。我國(guó)氧化鋅行業(yè)的發(fā)展機(jī)遇相關(guān)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇橡膠輪胎行業(yè)是使用氧化鋅數(shù)量最多的行業(yè)，目前仍占到氧化鋅總量的60%左右。包括直接法氧化鋅、間接

28、法氧化鋅、濕法氧化鋅。到2010年，子午線輪胎基本上能保持每年20%的增長(zhǎng)。國(guó)際一流的輪胎企業(yè)紛紛在中國(guó)建廠。像米具林、普利斯通、倍耐力、固特異等世界一流的跨國(guó)公司，已基本完成在國(guó)內(nèi)的布局。高檔輪胎所需的氧化鋅，給國(guó)內(nèi)氧化鋅生產(chǎn)企業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。因此國(guó)內(nèi)間接法氧化鋅、活性氧化鋅和含量99%上的直接法氧化鋅前景較好。國(guó)內(nèi)發(fā)展比較快的磁性材料行業(yè)，在過(guò)去5年間年增長(zhǎng)率為28%o磁性材料作為一種新型材料，有著廣泛的應(yīng)用范圍，而且市場(chǎng)前景比較好。特別是鋅鉆鐵氧體要占軟磁產(chǎn)量的60%以上，其氧化鋅用量比較大。國(guó)內(nèi)磁體材料企業(yè)，基本上是民營(yíng)企業(yè)占主導(dǎo)地位。而磁性材料高端產(chǎn)品基本上被國(guó)外企業(yè)壟斷

29、，中國(guó)磁材行業(yè)的產(chǎn)值還不到日本的一家大企業(yè)的產(chǎn)值，如日川、日立，TDK等。隨著我國(guó)磁性材料行業(yè)的科研投入和高端產(chǎn)品的不斷開發(fā)，對(duì)高純度、高質(zhì)量的氧化鋅需求會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)氧化鋅企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)水平的提高上要再上臺(tái)階?！笆晃濉币?guī)劃的國(guó)家政策導(dǎo)向根據(jù)“十一五”規(guī)劃的國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向，我國(guó)高速公路、鐵路、新農(nóng)村建設(shè)、電力電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施仍要加快建設(shè)，與之相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的行業(yè)對(duì)氧化鋅的需求呈穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)的能源工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、化肥等行業(yè)所需的催化劑、脫硫劑等產(chǎn)品，新材料、新能源、新科技中相關(guān)的一些新興行業(yè)都要用到氧化鋅，使得氧化鋅的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。納米氧化鋅、活性氧化鋅等功能氧

30、化鋅，在壓敏電阻、壓敏陶瓷、磁性材料、光電等行業(yè)的應(yīng)用也有廣闊的前景。近兩年盡管氧化鋅的總量增加不少，但新材料行業(yè)使用氧化鋅的增幅遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)行業(yè)。作為氧化鋅行業(yè)的發(fā)展，應(yīng)該瞄準(zhǔn)新材料行業(yè)，高科技行業(yè)，以適應(yīng)我國(guó)科技的發(fā)展。在一些使用氧化鋅的高科技行業(yè)、新材料行業(yè)，國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)高品質(zhì)氧化鋅系列產(chǎn)品的廠家不多，能被國(guó)外強(qiáng)勢(shì)企業(yè)選中的更少，應(yīng)抓住機(jī)遇，發(fā)展功能氧化鋅。轉(zhuǎn)變當(dāng)前低品位、產(chǎn)品單一、同質(zhì)化惡性競(jìng)爭(zhēng)的趨向。抓住濕法活性氧化鋅、納米氧化鋅等的發(fā)展機(jī)遇濕法氧化鋅經(jīng)市場(chǎng)20多年培育，已經(jīng)逐步成熟起來(lái)，國(guó)家高新技術(shù)的發(fā)展，各新興行業(yè)的崛起，對(duì)活性氧化鋅、納米氧化鋅的需求比較強(qiáng)勁。特別是國(guó)內(nèi)活性氧化鋅

31、的需求，將會(huì)有一個(gè)持續(xù)性的增長(zhǎng)。主要體現(xiàn)在催化劑行業(yè)和石油行業(yè)其次是橡膠行業(yè)和汽車工業(yè)中的某些特殊行業(yè)。在這些行業(yè)中活性氧化鋅比普通氧化鋅更具有性能優(yōu)勢(shì)?；钚匝趸\本身還具有一定的成本優(yōu)勢(shì)，在鋅價(jià)不斷上漲的情況下，活性氧化鋅具有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于活性氧化鋅的生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，其關(guān)鍵是要提高活性氧化鋅的生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量保證體系。特別是國(guó)內(nèi)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，要不斷地開發(fā)活性氧化鋅系列品種，要與科研相結(jié)合，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，把活性氧化鋅、高純氧化鋅、功能氧化鋅、納米氧化鋅作為氧化鋅的發(fā)展方向。在推動(dòng)我國(guó)氧化鋅行業(yè)的發(fā)展中，不僅要抓住市場(chǎng)發(fā)展的機(jī)遇，壯大企業(yè)自身，更要打破高端產(chǎn)品被國(guó)外壟斷的局面。目前真正能達(dá)到納米氧化鋅質(zhì)量指標(biāo)的企業(yè)很少，國(guó)家已經(jīng)制定了納米氧化