现在国内的氯化锌生产普遍选用间歇法,不只工艺落后,并且污染比较严重。

氧化锌厂家对环境有哪些影响

首要的污染源有三个:

(1)反应设备。现在大多数厂家使用敞开式间歇反应器,光加浓度为31%的盐酸,再用人工投入锌灰。因为盐酸易挥发,HCl气体逸出,污染环境,毒害人体。别的锌灰四逸,也对人体形成伤害;

(2)蒸腾设备。大多数厂家选用石墨板敞开式蒸腾器,蒸汽处处潇洒,看上去“白烟”苍茫,

不只不雅观,并且蒸汽中带有少数HCl,对人体有害;

(3)重金属渣。为了确保产品品质,生产过程中要用锌粉除掉Cu、Pb、Cd、Ni等杂质,

锌粉要过量才能到达将杂质除掉的目的。所以残渣中还含有Zn。多数厂家将这些重金属残渣随意乱抛,然后形成重金属污染,也浪费了有用资源。针对氯化锌生产中存在的问题,笔者对传统的氯化锌生产设备和生产工艺进行了改善。

无污染氧化锌生产工艺流程

首先在实验室进行试验,然后用于工艺生产,经工厂一年多的生产实践证明,基本上做到了无污染。下面介绍改善之处及生产实践状况。

1反应设备的改善盐酸和含锌质料(氧化锌、锌矿粉、锌灰、锌渣等)进行反应的设备是氯化锌生产的首要设备。现在国内普遍选用间歇式(即分批式)反应设备。其操作程序是:先往反应器内参加一定量的盐酸,然后人工投入相应量的含锌物料,待反应物料的pH值到达4左右时,中止拌和,令其天然沉降。再取其清液进行除杂处理。这种生产方式的生产环境极差:一是盐酸释放的HCl气体处处逸散;二是锌灰潇洒,两者均对人体形成毒害。用接连法制氯化锌溶液,国外曾有专利,国内尚鲜见报导。笔者选用接连反应设备制氯化锌溶液,取得了杰出的作用,不光消除了污染,并且使设备的生产能力大大提高。该设备由全混(拌和)

反应釜、固体接连加料及计量装量、液体接连加料及计量设备等组成。反应物料(含锌物料及盐酸)接连不断地参加反应釜,含ZnCl2的反应液接连不断地从反应釜流出。流出液的pH值可通过调理投料速度(实际上是改动物料在釜内的停留时间)来操控,削减投料量(即添加反应时间)流出液的pH值添加;反之亦然。全混反应釜的特征是参加釜内的物料瞬间到达完全混合,釜内的物料组成与流出物料的组成相同。当流出液(含ZnCl2的溶液)的pH值操控

在3.3～3.5时,釜内物料也为此值。因此釜内无HCl气体逸出。别的,加酸管和加含锌物料的料斗均插入釜中液体内,因此加料设备既无HCl逸出,也无粉尘逸散。然后消除了反应设备的污染问题。反应后的ZnCl2溶液流入贮槽继续反应,待槽内物料的pH值到达4.0～4.2时,送去压滤。因为反应釜接连操作,其生产强度大大提高,一个5m3的全混反应釜每天(24h作业)可生产氯化锌6～7t,相当于间歇反应釜生产能力的2～3倍。接连反应的另一个长处是所制得的氯化锌溶液组成稳定,包含ZnCl2含量、杂质含量、溶液密度和pH值等都改变很小,这有利于后工序稳定操作。并使最终产品达优质品。

2蒸腾设备的改善传统的氯化锌蒸腾设备为石墨坡板,用直接火烟道气加热。其缺点有二:一是含少数气体的蒸汽四处弥散,操作条件差;二是热效率只有40%左右,煤耗量较大。为了克服其缺点,笔者选用石墨蒸腾器,用蒸汽加热。不只没有蒸汽四散,也提高了热效率。待ZnCl2溶液浓缩至密度为1.53(50°Be)左右时,再送至坡板石墨枯燥器进行枯燥。蒸腾和枯燥均为接连操作,由流量计操控ZnCl2溶液流量以到达稳定操作并确保产品品质。

3工艺流程的改善现在大多数氯化锌厂仍选用传统的生产工艺,氯化锌生产传统工艺流程流程简述:先往反应器内参加31%的工业盐酸,再投入相应量的含锌物料(锌灰、锌渣、锌矿粉、氧化锌等外品等)在不断拌和下反应至pH值为3.6～3.8后,将物料放至沉积池,令其澄清,在沉积过程中物料继续反应至pH=4.0～4.2。然后将清液送去提纯。先后参加氧化剂(高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢等)除Fe、Mn,再参加氯化钡除SO2-4,最后加锌粉除重金属(Cu、Pb、Cd、Ni等)。待各项杂质目标符合要求后,进行过滤(一般选用压滤),滤渣弃去,清液送去蒸腾枯燥。该流程的缺点除了污染严重外,产品品质很难达电池级要求,别的,整个生产过程只过滤一次,所有杂质混在一同,难以收回使用。改善的氯化锌生产流程如图2所示。图2改善的氯化锌生产工艺流程简图该流程与传统的工艺流程不同之处有四:

(1)接连反应、压滤除渣。盐酸和含锌物料在全混釜中反应至pH=3.3～3.5以后,流入接连拌和贮槽进一步反应至pH=4.0～4.2,然后用泵打入板框压滤机进行压滤。滤渣弃去,滤液送去除杂;

(2)ZnCl2溶液在除Fe、Mn之后又过滤一次。因为选用氯酸钾除Fe、Mn不带入Mn,所以过滤后的滤渣含Mn量很低,可制等级低氧化铁红;

(3)可收回Pb、Cu等。因为经过前两次过滤,其他杂质已除掉,所以在加Zn粉除Pb、Cu后所得到的Pb、Cu比较纯,便于收回使用。实际上含锌原猜中含Pb高则Cu低;含铜高则含铅低。别的,因为Zn要过量才给将重金属除至达标,所以收回的Pb或Cu中含有锌,即过量Zn也得到收回;

(4)先蒸腾后枯燥,已如2所述。在石墨坡板枯燥器的上方装有抽吸水蒸汽并令其冷凝成水的设备,然后消除了枯燥时水蒸汽潇洒的缺点。改善后的工艺流程其长处清楚明了:消除了污染;可收回Fe2O3和Pb、Cu、Zn等;便于生产操控,然后有利于确保产品品质。

4工业生产状况简介本技术于2001年转让给一家民营企业,2002年6月底试产,8月正式生产,至今已运行一年多。该厂因为资金等问题,没有完全按上述工艺执行,但基本上消除了污染,也收回了重金属,并以每吨4000～5000元的价格出售。从投产至今已生产氯化锌1000多t,以生产电池级固体氯化锌为主,有时也依据用户需求生产一般工业用的氯化锌。

氯化锌厂家生产过程中出现的问题及解决方法

1质料组成改变大的处理方法该厂为了降低质料本钱,曾用过各种含锌质料,如锌灰、锌渣、镀锌厂的下脚料、等外品氯化锌等。不只ZnO含量改变大,杂质也改变大,给生产带来许多不便。为此笔者要求厂方对每批质料进行化验,然后依据ZnO含量及杂质含量核算投料量及除杂物料用量,并按此方案在实验室进行小试,若小试产品合格则按此方案组织生产,若小试产品不合格则调整方案,直至合格,若小试做不到电池级产品,则不进这种质料。

2制品不合格的处理方法虽然要求生产过程中严格操控工艺目标,但总有疏忽的时分,若制品查验不合格,应返回处理,如重金属不合格,则将不合格产品返回二次净化槽用水溶解,再投入Zn粉将其处理合格,其他目标也是如此。

3收回物的使用本工艺中有三次过滤,三种滤渣。第一次过滤的滤渣为盐酸不溶物,首要是硅化物,基本上无污染,可用于填坑、铺路等;第2次过滤的滤渣为Fe2O3(含少数Mn),将其在750°C煅烧后可得氧化铁红,但只能作为等级低产品出售,该厂只做过小试,因为量少,没有处理;第三次过滤的滤渣首要含Pb和Zn。有人到厂里来买,以每吨干物料计售价为4000～5000元。因为原猜中含Pb量约为2.5%～3.2%,该厂自投产至今已有近30t的干滤渣出售,收益可观。选用笔者的氯化锌生产工艺及设备,不只克服了传统工艺污染严重的问题,并且可以给企业带来较好的经济效益。工厂生产实践已证明了这些。其中有三点可供氯化锌生产厂家借鉴。6定论(1)选用全混式接连反应釜制备ZnCl2溶液可消除HCl污染和锌灰污染;(2)先蒸腾后枯燥既可消除蒸汽污染又可节省能源;(3)三次过滤可别离收回Fe2O3和重金属Pb等。