專利名稱：轉(zhuǎn)化法加工含鋅礦物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)化法加工含鋅礦物制取氧化鋅或碳酸鋅的方法。
目前從礦石濕法直接提取氧化鋅的方法有酸法(鹽酸，硫酸法)及絡(luò)合物法。酸法是酸(鹽酸，硫酸)與氧化鋅礦反應(yīng)生成相應(yīng)的鋅鹽，精制后再與碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鋅沉淀，過濾洗滌后煅燒即得氧化鋅產(chǎn)品。該法存在著耗酸、銨量大、成本高、腐蝕嚴(yán)重、精制困難等缺點(diǎn)。而絡(luò)合物法是用20%的氯化銨溶液在90℃來浸取含氧化鋅的礦物，生成一種Zn(NH3)2Cl2的絡(luò)合物，該絡(luò)合物溶于水中，經(jīng)過濾與礦物中的雜質(zhì)分離，再經(jīng)水解得到氧化鋅，同時(shí)回收氯化銨循還使用。該法存在著對(duì)礦石適應(yīng)性差(只適應(yīng)于氧化鋅礦)、產(chǎn)品質(zhì)量差和能耗高的問題。
針對(duì)上述方法存在的問題，本發(fā)明提出一種改進(jìn)的方法。
本發(fā)明將轉(zhuǎn)化劑與含鋅礦物粉混合反應(yīng)，礦粉(以鋅計(jì))與轉(zhuǎn)化劑的重量比為1∶1～4，轉(zhuǎn)化劑的濃度在100～500g/l，反應(yīng)是在沸騰下或更高的溫度下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間需要0.5-5小時(shí)。轉(zhuǎn)化劑可以是一類有機(jī)的或無機(jī)的銨化合物，其中最重要的是硫酸銨、氯化銨、氫氧化銨和硝酸銨。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們對(duì)多種含鋅礦石有良好的適應(yīng)性。
轉(zhuǎn)化反應(yīng)后，經(jīng)過濾去除雜質(zhì)得到轉(zhuǎn)化液。轉(zhuǎn)化液一般含有錳、鐵、銅、鎘、鉛等雜質(zhì)。用高錳酸鉀或雙氧水氧化中和去除錳、鐵，用鋅粉置換可去除銅、鎘、鉛等雜質(zhì)。
轉(zhuǎn)化液在經(jīng)過上述步驟凈化后，在30～70℃下加入15～30%的碳酸銨或氫氧化銨進(jìn)行沉淀反應(yīng)，得到碳酸鋅或氫氧化鋅，同時(shí)復(fù)原出轉(zhuǎn)化劑。經(jīng)過濾轉(zhuǎn)化劑與碳酸鋅分離，轉(zhuǎn)化劑溶液經(jīng)蒸發(fā)后可回收轉(zhuǎn)化劑循還使用，原理上講轉(zhuǎn)化劑是不消耗的。
分離出的碳酸鋅在120℃下干燥可得到碳酸鋅產(chǎn)品。若將碳酸鋅在800℃下煅燒，可得到氧化鋅。
本發(fā)明可以加工菱鋅礦、紅鋅礦、閃鋅礦脫硫后的氧化鋅礦和其它含氧化鋅、碳酸鋅物質(zhì)。天然的礦石中往往是混合礦，本發(fā)明也完全適用。本發(fā)明在加工過程中可以控制工藝加工步驟，根據(jù)需要來決定制取氧化鋅還是碳酸鋅。本發(fā)明的鋅回收率可達(dá)95%左右。
實(shí)例1取含碳酸鋅為57.5%的菱鋅礦50克，加硫酸銨170克，水300毫升，在煮沸下反應(yīng)3小時(shí)，固液分離后，液體經(jīng)通常的除雜質(zhì)過程后，加入碳酸銨溶液進(jìn)行沉淀，過濾后得到堿式碳酸鋅。經(jīng)洗滌干燥得純度為99.1%的產(chǎn)品，鋅收率為95.5%，轉(zhuǎn)化劑硫酸銨返回使用。
將此堿式碳酸鋅在800℃煅燒3小時(shí)，可得純度為99.4%的氧化鋅產(chǎn)品。
實(shí)例2按實(shí)例1的操作，用實(shí)例1回收的硫酸銨(即轉(zhuǎn)化劑循還使用)，得到與實(shí)例1相同的結(jié)果。
實(shí)例3稱取菱鋅礦53克，加入硫酸銨45克，混合均勻后于550℃煅燒3小時(shí)，然后用水浸取1小時(shí)，浸取溫度70℃，經(jīng)過濾、除雜質(zhì)后，加入碳酸銨沉淀得堿式碳酸鋅，煅燒后得氧化鋅。鋅收率93.62%，氧化鋅純度99.25%。
實(shí)例4按實(shí)例1操作，用氯化銨代替硫酸銨，可得到同樣的堿式碳酸鋅和氧化鋅，鋅收率94.8%，氧化鋅純度99.50%，氯化銨可循還使用。
實(shí)例5按實(shí)例1操作，用硝酸銨、氫氧化銨代替硫酸銨，也同樣得到堿式碳酸鋅和氧化鋅。鋅收率84.5%，氧化鋅純度99.5%，硝酸銨和氫氧化銨可循還使用。
實(shí)例6稱取紅鋅礦(氧化鋅礦)47克，分別加入硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氫氧化銨作轉(zhuǎn)化劑，按實(shí)例1操作，可得到與上述實(shí)例相同的結(jié)果。
實(shí)例7稱取菱鋅礦和紅鋅礦的混合礦(在自然界中往往是混合礦)，按實(shí)例1的操作，分別加入硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氫氧化銨，也可得到與上述各例相同的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種加工含鋅礦物的方法，包括用高錳酸鉀或雙氧水氧化除鐵、錳，用鋅粉置換除鉛、鎘、銅，過濾，洗滌，干燥，其特征是用硫酸銨或硝酸銨或氯化銨或氫氧化銨溶液與含鋅礦物進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，過濾除去雜質(zhì)及鐵、錳、鉛、銅、鎘后加入15～20%的碳酸銨，沉淀出碳酸鋅或氫氧化鋅，經(jīng)過濾后，母液回收蒸發(fā)后循還使用，碳酸鋅或在120℃下干燥得到碳酸鋅產(chǎn)品，或在120℃下干燥后再800℃煅燒得到氧化鋅產(chǎn)品。
2.一種按照權(quán)利要求1說的方法，其特征是硫酸銨或硝酸銨或氯化銨或氫氧化銨與含鋅礦物的比例為1∶1～4(重量)。
3.一種按照權(quán)利要求1說的方法，其特征是硫酸銨或硝酸銨或氯化銨或氫氧化銨溶液的濃度為100～500g/l。
4.一種按照權(quán)利要求1說的方法，其特征是轉(zhuǎn)化反應(yīng)是在沸騰或更高溫度下進(jìn)行1～5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明是用銨類轉(zhuǎn)化劑與含鋅礦物進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)后經(jīng)過濾除去雜質(zhì)并經(jīng)氧化除鐵、錳，加鋅粉置換除鉛、銅、鎘后，加入碳酸或碳酸氫沉淀出碳酸鋅，同時(shí)復(fù)原出轉(zhuǎn)化劑，過濾回收轉(zhuǎn)化劑循還使用，碳酸鋅經(jīng)干燥得到碳酸鋅產(chǎn)品，若將干燥后的碳酸鋅再進(jìn)行煅燒可得到氧化鋅產(chǎn)品。本發(fā)明適于加工菱鋅礦，紅鋅礦，閃鋅礦以及它們的混合礦。
文檔編號(hào)C22B3/14GK1050222SQ8910725
公開日1991年3月27日 申請(qǐng)日期1989年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月12日
發(fā)明者熊尚彬, 鄧良勛 申請(qǐng)人:化工部天津化工研究院