專利名稱：一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及保險粉濾渣的治理和利用的技術領域，特別涉及一種用保險粉濾渣生 產(chǎn)高純硫化鋅的方法。
背景技術：
保險粉是連二亞硫酸鈉(Sodium Hydrosulfite)的俗稱，是一種強還原劑，廣泛用 于紡織、印染工業(yè)，作助染劑及漂白劑，同時也是醫(yī)藥工業(yè)，合成染料的原料，也應用于銅版 印刷及分析試劑等。近年來，市場對保險粉的需求日益旺盛、增長很快。特別是紡織、印染工業(yè)對保險 粉需求穩(wěn)步上升，每年都有10 15%的上升幅度。另外，伴隨著國內(nèi)高檔新聞紙的生產(chǎn)開 發(fā)，高嶺土品質(zhì)的提高，這一潛在的保險粉市場慢慢凸顯，市場潛力也在快速增大。目前，國 際保險粉總用量為50萬噸/年；我國07年出口量為8 10萬噸/年；08年出口量為12 15萬噸；09年出口量已接近20萬噸；出口量明顯增大，是世界上最大的保險粉出口國。而 國內(nèi)用量大約在20 25萬噸/年。保險粉的生產(chǎn)方法主要有鋅粉法、甲酸鈉法和汞齊法。目前，為工業(yè)上應用的主要 是前兩種。其中，鈉汞齊法生產(chǎn)工藝的三廢處理和勞動保護要求較為嚴格，并耗電較高，在 工業(yè)上已很少被采用。甲酸鈉法生產(chǎn)工藝技術成熟，流程簡短，廢水產(chǎn)生量少，但產(chǎn)品純度 較低、穩(wěn)定性較差；而鋅粉法生產(chǎn)工藝成熟、產(chǎn)品純度高、穩(wěn)定性好，是行業(yè)內(nèi)主要使用的生 產(chǎn)方法。鋅粉法生產(chǎn)保險粉是用純度為99%以上的二氧化硫氣體處理鋅粉懸浮水溶液，生 成連二亞硫酸鋅溶液，然后加入氫氧化鈉進行復分解反應，生成連二亞硫酸鈉和氫氧化鋅 沉淀，過濾分離后得到含連二亞硫酸鈉和含氫氧化鋅沉淀的廢渣。濾液用濃鹽水鹽析，再經(jīng) 過濾、分離、脫水后，用乙醇洗滌、干燥而得連二亞硫酸鈉。因而，保險粉的生產(chǎn)過程經(jīng)過壓 濾排出了大量含氫氧化鋅的濾餅廢渣。氫氧化鋅廢渣是一種強堿性物質(zhì)，如果不加以處理 而堆積對土地的腐蝕和堿性固化都十分嚴重，尤其是風吹揚起的白色灰塵更是令人窒息。 目前，常用的處理方法是用氫氧化鋅廢渣制氧化鋅或者金屬鋅以供循環(huán)使用。其用途較為 單一，遠遠不能消耗伴隨著保險粉生產(chǎn)量的增加而日益增加的鋅粉廢渣。另一方面，硫化鋅作為一個重要的二，六化合物半導體，硫化鋅納米材料已經(jīng)引起 了極大的關注，不僅因為其出色的物理特性，如能帶隙寬，高折射率，高透光率在可見光范 圍內(nèi)，而且其巨大的潛力應用光學，電子和光電子器件。硫化鋅具有優(yōu)良的熒光效應及電致 發(fā)光功能，納米硫化鋅更具有獨特的光電效應，在電學、磁學、光學、力學和催化等領域呈現(xiàn) 出許多優(yōu)異的性能，因此納米硫化鋅的研究引起了更多人的重視，尤其是1994年Bhargava 報道了經(jīng)表面鈍化處理的納米ZnS = Mn熒光粉在高溫下不僅有高達18%的外量子效率，其 熒光壽命縮短了 5個數(shù)量級，而且發(fā)光性能有了很大的變化，更為ZnS在材料中的應用開辟 了一條新途徑。可用于制白色的顏料及玻璃、發(fā)光粉、橡膠、塑料、發(fā)光油漆等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，該方法變廢 為寶，有效的將保險粉濾渣中的氫氧化鋅轉(zhuǎn)化為具有較大經(jīng)濟意義的高純硫化鋅，充分挖 掘和利用了保險粉濾渣潛在的經(jīng)濟價值，也為保險粉濾渣的綜合利用和治理提供了新的途徑。。本發(fā)明的技術方案如下一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，包括如下具 體步驟步驟A 折算保險粉的濾渣中氫氧化鋅的含量，并將保險粉濾渣粉碎，配置成懸濁 液，同時配置稀鹽酸溶液；步驟B 將步驟A所得懸濁液與稀鹽酸溶液按照氫氧化鋅與氯化氫純物質(zhì)質(zhì)量比 為1 0.54-0. 94依次投入到第一耐腐蝕反應器(1)中，攪拌下進行反應，得到含氯化鋅的 混合液；步驟C 將步驟B所得含氯化鋅的混合液經(jīng)第一過濾器(2)過濾，得到澄清的含氯 化鋅的濾液；步驟D 澄清的含氯化鋅的濾液在第二耐腐蝕反應器(3)中與適量的氫氧化鋅反 應，除去雜質(zhì)，并使溶液中的氯化物都轉(zhuǎn)化為氯化鋅，再經(jīng)第二過濾器(4)過濾得到了純凈 的氯化鋅溶液；步驟E 再把純凈的氯化鋅溶液和送入硫化器(5)中，按照氯化鋅與硫化氫純物質(zhì) 質(zhì)量比1 0.25-0. 65通入治理硫化鋇廢渣時排出來的硫化氫氣體，進行硫化反應，得到含 硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合物；步驟F 經(jīng)第二過濾器(6)過濾步驟E所得的含硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合 物，得到澄清的鹽酸稀溶液和硫化鋅濾餅；步驟G 硫化鋅濾餅經(jīng)洗滌機(7)洗滌甩干、粉碎機(8)粉碎得到高純度硫化鋅粉 體產(chǎn)品(9)。步驟E所用的硫化氫氣體為硫化鋇廢渣與鹽酸反應所得。步驟F所得的澄清的鹽酸稀溶液返回步驟B循環(huán)使用。本發(fā)明所述用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法的化學原理為Zn (OH) 2+2HCl = = = = = ZnCl2+2H20BaS+2HCl = = = = = BaCl2+H2S
ZnCl2+H2S = = = = = = ZnS+2HCl本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，有效的 將保險粉濾渣中的氫氧化鋅轉(zhuǎn)化為具有較大經(jīng)濟意義的硫化鋅，充分挖掘和利用了保險粉 濾渣潛在的經(jīng)濟價值，也為保險粉濾渣的綜合利用和治理提供了新的途徑。同時，該方法操 作簡單，設備投資費用低，副產(chǎn)物少，適于推廣應用。


圖1、為本發(fā)明所述用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法的工藝流程圖，該圖中 (1)第一耐腐蝕反應器，(2)第一過濾器，(3)第二耐腐蝕反應器，(4)第二過濾器，(5)硫化 器，(6)第二過濾器，(7)洗滌機，(8)粉碎機，(9)硫化鋅粉體產(chǎn)品。
具體實施例方式實施例1參照圖1，一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，包括如下具體步驟稱量 495kg保險粉，折算保險粉的濾渣中氫氧化鋅的含量為297kg，并將保險粉濾渣粉碎，配置 成懸濁液，同時配置稀鹽酸溶液；將所得懸濁液與稀鹽酸溶液按照氫氧化鋅與氯化氫純物 質(zhì)質(zhì)量比為1 0.74依次投入到第一耐腐蝕反應器(1)中，攪拌下進行反應，得到含氯化 鋅的混合液；將所得含氯化鋅的混合液經(jīng)第一過濾器(2)過濾，得到澄清的含氯化鋅的濾 液；澄清的含氯化鋅的濾液在第二耐腐蝕反應器(3)中與適量的氫氧化鋅反應，除去雜質(zhì)， 并使溶液中的氯化物都轉(zhuǎn)化為氯化鋅，再經(jīng)第二過濾器(4)過濾得到了純凈的氯化鋅溶 液，其含有的氯化鋅的純物質(zhì)質(zhì)量為408kg;再把純凈的氯化鋅溶液和送入硫化器(5)中， 按照氯化鋅與硫化氫純物質(zhì)質(zhì)量比1 0.25通入治理硫化鋇廢渣與鹽酸反應所排出來的 硫化氫氣體，進行硫化反應，得到含硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合物；經(jīng)第二過濾器(6) 過濾得到澄清的鹽酸稀溶液和硫化鋅濾餅；澄清的鹽酸稀溶液返回循環(huán)使用；硫化鋅濾餅 經(jīng)洗滌機(7)洗滌甩干、粉碎機(8)粉碎得到高純度硫化鋅粉體產(chǎn)品(9)，其含有的硫化鋅 純物質(zhì)質(zhì)量為291kg。實施例2參照圖1，一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，包括如下具體步驟稱量 495kg保險粉，折算保險粉的濾渣中氫氧化鋅的含量為297kg，并將保險粉濾渣粉碎，配置 成懸濁液，同時配置稀鹽酸溶液；將所得懸濁液與稀鹽酸溶液按照氫氧化鋅與氯化氫純物 質(zhì)質(zhì)量比為1 0.94依次投入到第一耐腐蝕反應器(1)中，攪拌下進行反應，得到含氯化 鋅的混合液；將所得含氯化鋅的混合液經(jīng)第一過濾器(2)過濾，得到澄清的含氯化鋅的濾 液；澄清的含氯化鋅的濾液在第二耐腐蝕反應器(3)中與適量的氫氧化鋅反應，除去雜質(zhì)， 并使溶液中的氯化物都轉(zhuǎn)化為氯化鋅，再經(jīng)第二過濾器(4)過濾得到了純凈的氯化鋅溶 液，其含有的氯化鋅的純物質(zhì)質(zhì)量為408kg;再把純凈的氯化鋅溶液和送入硫化器(5)中， 按照氯化鋅與硫化氫純物質(zhì)質(zhì)量比1 0.05通入治理硫化鋇廢渣與鹽酸反應所排出來的 硫化氫氣體，進行硫化反應，得到含硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合物；經(jīng)第二過濾器(6) 過濾得到澄清的鹽酸稀溶液和硫化鋅濾餅；澄清的鹽酸稀溶液返回循環(huán)使用；硫化鋅濾餅 經(jīng)洗滌機(7)洗滌甩干、粉碎機(8)粉碎得到高純度硫化鋅粉體產(chǎn)品(9)，其含有的硫化鋅 純物質(zhì)質(zhì)量為291kg。實施例3參照圖1，一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，包括如下具體步驟稱量 495kg保險粉，折算保險粉的濾渣中氫氧化鋅的含量為297kg，并將保險粉濾渣粉碎，配置 成懸濁液，同時配置稀鹽酸溶液；將所得懸濁液與稀鹽酸溶液按照氫氧化鋅與氯化氫純物 質(zhì)質(zhì)量比為1 0.54依次投入到第一耐腐蝕反應器(1)中，攪拌下進行反應，得到含氯化 鋅的混合液；將所得含氯化鋅的混合液經(jīng)第一過濾器(2)過濾，得到澄清的含氯化鋅的濾 液；澄清的含氯化鋅的濾液在第二耐腐蝕反應器(3)中與適量的氫氧化鋅反應，除去雜質(zhì)， 并使溶液中的氯化物都轉(zhuǎn)化為氯化鋅，再經(jīng)第二過濾器(4)過濾得到了純凈的氯化鋅溶 液，其含有的氯化鋅的純物質(zhì)質(zhì)量為298. 79kg ；再把純凈的氯化鋅溶液和送入硫化器(5)
5中，按照氯化鋅與硫化氫純物質(zhì)質(zhì)量比1 0.05通入治理硫化鋇廢渣與鹽酸反應所排出 來的硫化氫氣體，進行硫化反應，得到含硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合物；經(jīng)第二過濾器 (6)過濾得到澄清的鹽酸稀溶液和硫化鋅濾餅；澄清的鹽酸稀溶液返回循環(huán)使用；硫化鋅 濾餅經(jīng)洗滌機(7)洗滌甩干、粉碎機(8)粉碎得到高純度硫化鋅粉體產(chǎn)品(9)，其含有的硫 化鋅純物質(zhì)質(zhì)量為42. 62kg。 以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列方法。只是做出若干 簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1.一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，其特征在于，包括如下具體步驟 步驟A 折算保險粉的濾渣中氫氧化鋅的含量，并將保險粉濾渣粉碎，配置成懸濁液，同時配置稀鹽酸溶液；步驟B 將步驟A所得懸濁液與稀鹽酸溶液按照氫氧化鋅與氯化氫純物質(zhì)質(zhì)量比為 1 0. 54-0. 94依次投入到第一耐腐蝕反應器(1)中，攪拌下進行反應，得到含氯化鋅的混 合液；步驟C:將步驟B所得含氯化鋅的混合液經(jīng)第一過濾器(2)過濾，得到澄清的含氯化鋅 的濾液；步驟D 澄清的含氯化鋅的濾液在第二耐腐蝕反應器(3)中與適量的氫氧化鋅反應，除 去雜質(zhì)，并使溶液中的氯化物都轉(zhuǎn)化為氯化鋅，再經(jīng)第二過濾器(4)過濾得到了純凈的氯 化鋅溶液；步驟E 再把純凈的氯化鋅溶液送入硫化器(5)中，按照氯化鋅與硫化氫純物質(zhì)質(zhì)量比 1 0.25-0. 65通入治理硫化鋇廢渣時排出來的硫化氫氣體，進行硫化反應，得到含硫化鋅 沉淀和鹽酸稀溶液的混合物；步驟F:經(jīng)第二過濾器(6)過濾步驟E所得的含硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合物，得 到澄清的鹽酸稀溶液和硫化鋅濾餅；步驟G 硫化鋅濾餅經(jīng)洗滌機(7)洗滌甩干、粉碎機(8)粉碎得到高純度硫化鋅粉體產(chǎn) 品(9)。
2.如權利要求1所述的用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法方法，其特征在于，步驟E 所用的硫化氫氣體為硫化鋇廢渣與鹽酸反應所得。
3.如權利要求1所述的用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法方法，其特征在于，步驟F 所得的澄清的鹽酸稀溶液返回步驟B循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用保險粉濾渣生產(chǎn)高純硫化鋅的方法，將保險粉的濾渣配置成懸濁液，同時配置稀鹽酸溶液，攪拌下進行反應，得到含氯化鋅溶液，經(jīng)純化后與硫化氫氣體進行硫化反應，得到含硫化鋅沉淀和鹽酸稀溶液的混合物，過濾混合物，得到澄清的鹽酸稀溶液和硫化鋅濾餅，硫化鋅濾餅經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到高純度硫化鋅粉體產(chǎn)品。該方法有效的將保險粉濾渣中的氫氧化鋅轉(zhuǎn)化為具有較大經(jīng)濟意義的硫化鋅，充分挖掘和利用了保險粉濾渣潛在的經(jīng)濟價值，也為保險粉濾渣的綜合利用和治理提供了新的途徑。同時，該方法操作簡單，設備投資費用低，副產(chǎn)物少，適于推廣應用。
文檔編號C01G9/08GK102001697SQ20101051887
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王嘉興