降低碱式碳酸锌中硫含量研究
发布时间：
2018-09-15 11:35
降低碱式碳酸锌中硫含量研究
1 引言
长期以来,碱式碳酸锌中硫含量超标问题始终困扰着生产厂家,生产厂家也在这方面投入了很大的财力和人力,但是效果不容乐观,收效甚微。为解决碱式碳酸锌中硫偏高问题,我在汲取多年生产实践经验的同时,注重进行了这方面的试验和研究。洗涤是生产碱式碳酸锌的重要工序,但是不能一再强调碱式碳酸锌中硫偏高就是由洗涤不彻底造成,洗涤只能除去碱式碳酸锌颗粒表面易溶水的含硫化合物,而不溶硫化物不可能被洗掉,因此,当洗涤到一定程度后碱式碳酸锌中硫仍然偏高,就应该考虑合成工序控制条件及不溶硫化物的来源。
2碱式碳酸锌中硫存在状态及形成的原因
在碱式碳酸锌中硫主要以碱式硫酸盐和硫酸盐的形势存在,也有部分以难溶硫化物形态存在的硫。
⑴碱式碳酸锌中碱式硫酸盐主要是因为碱式碳酸锌在合成过程中合成控制条件欠佳,锌及其它杂质金属离子以难溶碱式硫酸盐形态进入碱式碳酸锌中,造成碱式碳酸锌中硫含量升高。
⑵硫酸盐主要是洗涤过程中洗涤不够彻底而使碱式碳酸锌中硫含量升高,也有部分硫酸盐是在合成过程中夹杂在碱式碳酸锌颗粒中,在洗涤过程中,虽然表面的硫酸盐被洗掉了,可是位于碱式碳酸锌深层的硫酸盐不能被洗掉,这也可造成碱式碳酸锌中硫含量升高。
⑶碱式碳酸锌中难溶硫化物大部分也是在合成过程中形成的,主要是由碳酸钠及添加剂等以难溶性硫化物和可溶性硫化物形态带入,难溶性硫化物直接进入碱式碳酸锌中,而可溶性硫化物在合成液中与锌等金属离子形成难溶硫化物再进入碱式碳酸锌中。
⑷洗水也可能带入部分硫化物,在碱式碳酸锌洗涤过程中也可形成难溶硫化物进入碱式碳酸锌中。
3降低碱式碳酸锌中硫的方法
3.1合理控制合成条件
⑴提高碳酸钠或碳酸氢铵溶液浓度,保持合成液中存在适量浓度的碳酸根离子浓度,避免在碱性条件下,过量的锌离子以碱式硫酸盐的形态沉淀而进入碱式碳酸锌中。
⑵提高合成速度。在碱式碳酸锌合成过程保持较高合成速度,使锌离子优先以碱式碳酸锌的形态沉淀下来。
⑶加强搅拌速度。加强搅拌速度目的就是让形成晶粒迅速分散开,避免局部晶粒生长速度过快或聚集成团而造成洗涤困难。
⑷合理控制合成pH值。在生产实践中,利用碳酸氢铵合成碱式碳酸锌和利用碳酸钠合成碱式碳酸锌,他们的合成pH值有所不同,碳酸氢铵合成pH值控制在6.3~6.6,而碳酸钠合成pH值控制适当在6.5~7.5。
⑸合理控制合成温度。经过长期的生产实践,在沉锌过程中,选择不同沉锌剂,合成温度控制上有所不同,以碳酸氢铵作为沉锌剂,一般控制温度在50~60℃为宜,以碳酸钠作为沉锌剂一般控制温度在60~70℃为宜。
⑹控制母液锌含量。在较高的pH值条件下,母液如果含锌量太高,其中锌就可能以碱式硫酸锌的形态沉积下来,附着在碱式碳酸锌颗粒表面,造成洗涤困难。因此,合成终点控制就显得非常重要,控制母液含锌在1.0 g/L以下。
3.2合理控制洗涤条件
⑴增加搅拌强度,尽可能的将已结块碱式碳酸锌颗粒打碎,洗涤其表面的硫酸盐。
⑵增加洗涤次数,利用同样的洗水水量,洗涤次数越多,洗涤效果越好。
⑶碱式碳酸锌合成工序结束后,最好采用自然过滤,这样可以避免碱式碳酸锌成团和结块,不利于碱式碳酸锌的洗涤。
3.3增加除硫试剂
碱式碳酸锌中难溶硫化物主要来自碳酸钠,为阻止难溶硫化物进入合成工序,在碳酸钠溶解过程中增加除硫试剂,过滤后的碳酸钠溶液再进入合成工序。
3.4保证洗水质量
如果洗水中含硫量太高,应该在洗水进入洗涤工序前进行净化处理以除掉含硫化合物。
作者：张昱琛
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