湘西鉛鋅礦鋅焙砂制備納米氧化鋅的工藝研究

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1、碩士學(xué)位論文摘要論文工作立足地方資源優(yōu)勢(shì),試圖以湘西鉛鋅礦鋅焙砂為原料,通過硫酸浸取,浸取液凈化除雜,分別以純堿和碳酸氫銨為沉淀劑,采用直接沉淀法合成納米ZnO粉體,開發(fā)出納米ZnO產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。以湘西鉛鋅礦鋅焙砂為原料,采用硫酸浸取法浸取,并對(duì)浸取液凈化。分別考察了硫酸濃度、液固比、浸取溫度和浸取時(shí)間等因素對(duì)鋅浸取率的影響,結(jié)果表明:硫酸濃度控制在20%,液固比4:1,浸取溫度60。C,浸取時(shí)間1.Oh,鋅的浸取率可以達(dá)到96.70%。浸取液首先用過氧化氫氧化除鐵、錳,然后加入適量的鋅粉除銅、鎘等雜質(zhì),最后用氟化鋅除鈣、鎂等雜質(zhì),可達(dá)到對(duì)浸取

2、液中雜質(zhì)的理想分離,獲得純凈的硫酸鋅溶液。以浸取鋅焙砂獲得的純凈硫酸鋅溶液為原料,選用純堿作為沉淀劑,采用直接沉淀法獲得納米ZnO粉體??疾炝似浜铣蓷l件如Zn2+的濃度、C032-的濃度、C032-/Zn2+的物質(zhì)的量之比、反應(yīng)溫度等對(duì)產(chǎn)品粒徑及鋅沉淀率的影響,前驅(qū)體的干燥時(shí)間和溫度、分散劑對(duì)產(chǎn)品粒徑的影響,前軀體煅燒溫度和煅燒時(shí)間對(duì)產(chǎn)品粒徑和純度的影響。采用TG/DTA、IR、激光粒度儀、XRD、SEM等測(cè)試手段對(duì)前驅(qū)體的熱分解情況、產(chǎn)品的粒徑、顆粒形狀及晶型結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明,制備得到的ZnO顆粒為六方晶系ZnO,形貌為球狀或類球狀,平

3、均晶粒尺寸為25nm左右,ZnO的含量達(dá)到99.2%,鋅的回收率達(dá)到96.8%。以浸取鋅焙砂獲得的純凈硫酸鋅溶液為原料,碳酸氫銨為沉淀劑,采用直接沉淀法制備得到納米ZnO粉體??疾炝似浜铣蓷l件如zn2+的濃度、C032-的濃度、C032"/Zn2+的物質(zhì)的量之比、反應(yīng)溫度等對(duì)產(chǎn)品粒徑及鋅沉淀率的影響,分散劑對(duì)產(chǎn)品粒徑的影響,前軀體煅燒溫度和煅燒時(shí)間對(duì)產(chǎn)品粒徑和純度的影響。采用TG/DTA、IR、激光粒度儀、XRD、SEM等測(cè)試手段對(duì)前驅(qū)體的熱分解情況、產(chǎn)品的粒徑、顆粒形狀及晶型結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明,制備得到的ZnO顆粒為六方晶系ZnO,形貌為

4、球狀或類球狀,平均晶粒尺寸為40hm左右,ZnO的含量達(dá)到97.5%,鋅的回收率達(dá)到96.2%。兩種方法所制備得到的納米ZnO產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過GB/T19589--2004國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3類產(chǎn)品指標(biāo)。整個(gè)工藝過程操作簡(jiǎn)碩士學(xué)位論文摘要便易行,對(duì)設(shè)備、技術(shù)要求不高,易于工業(yè)化生產(chǎn),并有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。研究結(jié)果將為湘西的納米ZnO產(chǎn)業(yè)化提供較好的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞鋅焙砂,納米氧化鋅,制備,直接沉淀法Ⅱ碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTThisresearch,takingadvantageofthelocalresources.foc

5、usesonthedevelopmentofproductionprocessofZnOnanoparticlesviaadirectprecipitationroutewiththeZnS04solutionobtainedbyH2S04leachingandimpuritiesremovalsofzinccalcineofXiangxiPd.ZnmineralasthestartingmaterialandNa2C03orNH越C03astheprecipitator.IntheprocessofH2S04leachingofzinccal

6、cine,theeffectsofH2S04concentration,ratioofliquidandsolid,leachingtemperatureandleachingtimeontheleachingrateofZnwereinvestigated.neresultsshowthattheleachingrateofZnis96.70%undertheconditionsofH2S04concentrationof20%,ratioofliquidandsolidof4:1,leachingtemperatureof60oCandle

7、achingtimeoflh.ThestableimpuritiesremovalprocessoftheleachingsolutionwastheadditionofH20,fortheremovalsofFeandMn,theadditionofZnpowdersfortheremovalsofCuandCd,andtheadditionofCaF2fortheremovalsofCaandMg,respectively,andpurifiedZnS04solutioncouldbeobtained.WiththepurifiedZnS0

8、4solutionasthestartingmaterialandNa2C03astheprecipitator,ZnOnanoparticleswe

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