一种高纯锌粉制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高纯锌粉制备方法，该方法以清洁能源天然气为加热源，对熔锌炉进行加热熔锌，控制熔锌炉炉温５２０～５８０℃，再将锌水导入反射炉或精炼炉中，开启天然气加热源，４６０～５００℃，静置２４～３６小时，以达到熔体分层，上层即为熔体精炼锌。再将熔体精炼锌分别经过铅塔和镉塔，实现锌与杂质元素的分离，最后将锌蒸气导入冷凝器急冷，锌蒸气变成锌粉落入接粉斗，再依次经过混合机和分级机，得到成品高纯锌粉。该清洁工艺方法可以制备出锌含量≥９９．９９ｗｔ％的高纯锌粉，达到锌－１和锌－０牌号的高纯锌粉，工艺简单，炉温易控制，生产效率高，特别适合于工业化大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色冶金工业领域，特别涉及高纯锌粉(锌含量彡99. 99wt%)的制备 方法。
技术介绍
锌粉是一种重要的工业原料，市场需求量很大，广泛应用于冶金、化工、建筑、交 通、医药、电子等领域，锌粉的生产方法有雾化法和蒸发冷凝法。雾化法制备锌粉，如气流喷 射雾化，水力喷射雾化，产品回收率低，动力消耗大，还存在颗粒不均勻等问题。目前国内工 业化生产锌粉的方法多以蒸发冷凝法为主，以煤、煤气或电作为能源，锌锭通过熔锌炉加热 熔化直至蒸发再经冷凝制取锌粉。现有技术中以电作为加热源虽然不会带来污染，而且易于控制炉温，从而生产出 较高纯度的锌粉，但不足之处是成本高，适合在生产规模小、产品利润非常高的情况下使 用。以煤作为能源，存在的不足之处是煤会产生大量的煤焦油，影响充分燃烧，炉温控制精 度差，导致炉温波动大，而且锌粉氧化程度高，生产效率低，不太适合大规模的高纯锌粉生 产工艺。此外，燃煤还对环境造成污染，需要一定的投入来解决粉尘烟气污染的排放。而以 煤气作为能源，由于煤气中含有一定量粉煤灰和煤焦油，易造成管道阻塞，而且煤气的热值 不稳定，导致燃烧时的温度不稳定，同样会导致炉温波动大，而且锌粉氧化程度高，生产效 率低，不太适合大规模的高纯锌粉生产工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种炉温控制精度高、炉温波动小、适 合工业化生产的、高效率的高纯锌粉制备方法。本专利技术所述的高纯锌粉的制备方法，包括如下步骤(1)天然气作为加热源，对熔锌炉进行预热，使炉温升高；(2)投入锌锭，继续对熔锌炉进行加热，当炉温升高至520 580°C时，锌锭熔化成 锌水；(3)将锌水导入反射炉或精炼锅中，以天然气为加热源，控制熔池温度460 500°C，静置M 36小时，以达到熔体分层，上层即为熔体精炼锌；去除熔池表面的浮渣；(4)将步骤(3)分层得到的熔体精炼锌放入铅塔保温炉中保存，温度控制在580 630 0C ；(5)将熔体精炼锌导入铅塔内，使其中的锌镉与高沸点杂质铅和铁分离；(6)从铅塔挥发出来的锌镉蒸气在铅塔冷凝器中冷凝为锌镉合金熔体，并将其导 入镉塔内，使镉杂质与锌分离，将纯净的锌蒸气导入锌粉冷凝器中，锌粉冷凝器由水循环来 降温；(7)锌蒸气进入锌粉冷凝器后被骤冷至90 110°C，锌蒸气变成锌粉落入接粉斗 中储存；(8)将接粉斗中的锌粉依次经过混合机和分级机，最后得到成品高纯锌粉，再从分 级机底部通过密闭管道送入成品料仓，通过套筒装入成品袋包装入库。所述步骤(5)控制铅塔燃烧室温度1100 1200°C。所述步骤(6)控制镉塔燃烧室温度950 1050°C。所述步骤(8)所述密闭管道内必须通入惰性气体，并保持正压状态，所述惰性气 体是CO2气体。本专利技术利用天然气作为燃料，天然气纯度高，具有干净、燃烧效率高、几乎不含杂 质的特点，所以能够燃烧充分，不产生煤焦油和二氧化硫等污染物，因此烧制得到的熔体精 炼锌相对以煤和煤气作为燃料烧制得到的熔体精炼锌纯度更高，再经过精馏获得高纯度的 锌蒸气，再采用快速冷却，将锌蒸气冷凝成高纯锌粉。通过上述方法能够制得锌含量> 99. 99wt%的高纯锌粉，即锌_0和锌_1，生产回 收率达到99%，生产效率高，并能综合回收铅、钯等杂质。具体实施方式实施例1 开启天然气加热源，对熔锌炉进行预热，使炉温升高至450°C，投入锌锭，继续对熔 锌炉进行加热，当炉温升高至520°C左右时，锌锭熔化成锌水；再将锌水导入反射炉中，开 启天然气加热源，控制熔池温度500°C左右，静置M小时，以达到熔体分层，上层即为熔体 精炼锌；去除熔池表面的浮渣；将分层得到的熔体精炼锌放入铅塔保温炉中保存，温度控 制在630°C，保温5小时；再将熔体精炼锌导入铅塔内，控制铅塔燃烧室温度1200°C左右，使 其中的锌镉与高沸点杂质铅和铁分离；从铅塔挥发出来的锌镉蒸气在铅塔冷凝器中冷凝为 锌镉合金熔体，并将其导入镉塔内，控制镉塔燃烧室温度950°C，使镉杂质与锌分离，将纯净 的锌蒸气导入锌粉冷凝器中；锌蒸气进入锌粉冷凝器后被骤冷至110°C，锌蒸气变成锌粉 落入接粉斗中储存；将接粉斗中的锌粉依次经过混合机和分级机，最后得到成品高纯锌粉。实施例2:开启天然气加热源，对熔锌炉进行预热，使炉温升高至500°C，投入锌锭，继续对熔 锌炉进行加热，当炉温升高至580°C左右时，锌锭熔化成锌水；再将锌水导入反射炉中，开 启天然气加热源，控制熔池温度460°C左右，静置36小时，以达到熔体分层，上层即为熔体 精炼锌；去除熔池表面的浮渣；将分层得到的熔体精炼锌放入铅塔保温炉中保存，温度控 制在600°C，保温4小时；再将熔体精炼锌导入铅塔内，铅塔燃烧室温度1100°C左右，使其中 的锌镉与高沸点杂质铅和铁分离；从铅塔挥发出来的锌镉蒸气在铅塔冷凝器中冷凝为锌镉 合金熔体，并将其导入镉塔内，控制镉塔燃烧室温度1050°C，使镉杂质与锌分离，将纯净的 锌蒸气导入锌粉冷凝器中；锌蒸气进入锌粉冷凝器后被骤冷至90°C，锌蒸气变成锌粉落入 接粉斗中储存；将接粉斗中的锌粉依次经过混合机和分级机，最后得到成品高纯锌粉。实施例3 开启天然气加热源，对熔锌炉进行预热，使炉温升高至480°C，投入锌锭，继续对熔 锌炉进行加热，当炉温升高至550°C左右时，锌锭熔化成锌水；再将锌水导入精炼炉中，开 启天然气加热源，控制熔池温度480°C左右，静置30小时，以达到熔体分层，上层即为熔体 精炼锌；去除熔池表面的浮渣；将分层得到的熔体精炼锌放入铅塔保温炉中保存，温度控制在580°C，保温3小时；再将熔体精炼锌导入铅塔内，铅塔燃烧室温度1150°C左右，使其中 的锌镉与高沸点杂质铅和铁分离；从铅塔挥发出来的锌镉蒸气在铅塔冷凝器中冷凝为锌镉 合金熔体，并将其导入镉塔内，控制镉塔燃烧室温度1000°C左右，使镉杂质与锌分离，将纯 净的锌蒸气导入锌粉冷凝器中；锌蒸气进入锌粉冷凝器后被骤冷至90°C，锌蒸气变成锌粉 落入接粉斗中储存；将接粉斗中的锌粉依次经过混合机和分级机，最后得到成品高纯锌粉。用本专利技术的方法制得的产品组成如下表所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯锌粉制备方法，包括如下步骤：（１）以天然气作为加热源，对熔锌炉进行预热，使炉温升高；（２）投入锌锭，继续对熔锌炉进行加热，当炉温升高至５２０～５８０℃时，锌锭熔化成锌水；（３）将锌水导入反射炉或精炼锅中，以天然气为加热源，控制熔池温度４６０～５００℃，静置２４～３６小时，以达到熔体分层，上层即为熔体精炼锌；去除熔池表面的浮渣；（４）将步骤（３）分层得到的熔体精炼锌放入铅塔保温炉中保存，温度控制在５８０～６３０℃；（５）将熔体精炼锌导入铅塔内，使其中的锌镉与高沸点杂质铅和铁分离；（６）从铅塔挥发出来的锌镉蒸气在铅塔冷凝器中冷凝为锌镉合金熔体，并将其导入镉塔内，使镉杂质与锌分离，将纯净的锌蒸气导入锌粉冷凝器中，锌粉冷凝器由水循环来降温；（７）锌蒸气进入锌粉冷凝器后被骤冷至９０～１１０℃，锌蒸气变成锌粉落入接粉斗中储存；（８）将接粉斗中的锌粉依次经过混合机和分级机，最后得到成品高纯锌粉，再从分级机底部通过输送管道送入成品料仓，所述输送管道内通入ＣＯ↓［２］气体，并保持正压，最后由成品料仓通过套筒装入成品袋包装入库。

【技术特征摘要】
1. 一种高纯锌粉制备方法，包括如下步骤(1)以天然气作为加热源，对熔锌炉进行预热，使炉温升高；(2)投入锌锭，继续对熔锌炉进行加热，当炉温升高至520 580°C时，锌锭熔化成锌水；(3)将锌水导入反射炉或精炼锅中，以天然气为加热源，控制熔池温度460 500°C，静 置M 36小时，以达到熔体分层，上层即为熔体精炼锌；去除熔池表面的浮渣；(4)将步骤C3)分层得到的熔体精炼锌放入铅塔保温炉中保存，温度控制在580 630 0C ；(5)将熔体精炼锌导入铅塔内，使其中的锌镉与高沸点杂质铅和铁分离；(6)从铅塔挥发出来的锌镉蒸气在铅塔冷凝器中冷凝为锌镉合金熔体，并将其导...

【专利技术属性】
技术研发人员：史建群，史优良，丁伟文，黄秉慧，张出波，赵秋平，
申请(专利权)人：江苏冶建锌业有限公司，江苏冶建防腐材料有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]