RU2402490C1 - Method of producing zinc oxide - Google Patents
Method of producing zinc oxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402490C1 RU2402490C1 RU2009124948/15A RU2009124948A RU2402490C1 RU 2402490 C1 RU2402490 C1 RU 2402490C1 RU 2009124948/15 A RU2009124948/15 A RU 2009124948/15A RU 2009124948 A RU2009124948 A RU 2009124948A RU 2402490 C1 RU2402490 C1 RU 2402490C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- air
- zinc oxide
- gas
- grinding
- Prior art date
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HPYIMVBXZPJVBV-UHFFFAOYSA-N barium(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Ba+2] HPYIMVBXZPJVBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения химически чистого оксида цинка с высокой удельной поверхностью, который может быть использован в промышленности как компонент катализаторов, сорбентов, люминофоров.The invention relates to a method for producing chemically pure zinc oxide with a high specific surface area, which can be used in industry as a component of catalysts, sorbents, phosphors.
Уровень техникиState of the art
Известен способ получения оксида цинка, включающий окисление металлического цинка и термообработку, заключающийся в том, что электрохимическое окисление металлического цинка осуществляют в водном растворе хлорида натрия с концентрацией 2-5 мас.%, при плотности переменного синусоидального тока промышленной частоты 1,0-2,0 А/см2 и температуре 50-90°С, термообработку проводят при 105-400°С [Патент RU 2002116348 А, C01G 9/02, опубл. в БИ №7, 2004 г.].A known method of producing zinc oxide, including the oxidation of metallic zinc and heat treatment, which consists in the fact that the electrochemical oxidation of metallic zinc is carried out in an aqueous solution of sodium chloride with a concentration of 2-5 wt.%, At an alternating sinusoidal current density of industrial frequency of 1.0-2, 0 A / cm 2 and a temperature of 50-90 ° C, heat treatment is carried out at 105-400 ° C [Patent RU 2002116348 A, C01G 9/02, publ. in BI No. 7, 2004].
Недостатками аналога являются высокие затраты электроэнергии на окисление металлического цинка и наличие жидких отходов.The disadvantages of the analogue are the high energy costs for the oxidation of metallic zinc and the presence of liquid waste.
Известен способ получения оксида цинка из цинксодержащего техногенного сырья, включающий выщелачивание цинксодержащих материалов раствором едкого натра, очистку раствора от кремнезема оксидом кальция, разложение раствора затравкой в виде оксида цинка, отделение выпавшего осадка оксида цинка, сушку и прокалку последнего с получением конечного продукта, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса и повышения степени извлечения ценного компонента при переработке техногенного сырья с повышенным содержанием оксида свинца ввод оксида кальция осуществляют непосредственно на выщелачивание, куда одновременно подается дополнительно элементарная сера [Патент RU 99102265 А, С22В 19/34, опубл. в БИ №7, 2000 г.].A known method of producing zinc oxide from zinc-containing technogenic raw materials, including leaching zinc-containing materials with a sodium hydroxide solution, purifying the solution from silica with calcium oxide, decomposing the solution by seed in the form of zinc oxide, separating the precipitated zinc oxide precipitate, drying and calcining the latter to obtain the final product, characterized in that in order to simplify the process and increase the degree of extraction of a valuable component in the processing of industrial raw materials with a high content of lead oxide, the introduction of oxy yes, calcium is carried out directly for leaching, to which additional elemental sulfur is simultaneously fed [Patent RU 99102265 A, C22B 19/34, publ. in BI No. 7, 2000].
Недостатками аналога являются большое количество технологических операций и наличие в готовом продукте ряда примесей, ограничивающих его применение в качестве сырья для производства катализаторов и сорбентов.The disadvantages of the analogue are a large number of technological operations and the presence in the finished product of a number of impurities that limit its use as a raw material for the production of catalysts and sorbents.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению, по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ приготовления оксида цинка из цинксодержащего сырья. Способ включает подачу измельченного цинксодержащего сырья совместно с газовоздушной смесью в предварительно разогретую до 1300-1400°С камеру циклонной печи, восстановление цинка, испарение его с последующим окислением воздухом и фильтрацией полученных паров, при этом в качестве цинксодержащего сырья используют предварительно высушенные шламовые отходы производства химволокна с содержанием Zn 5-40 мас.%, а восстановление проводят в атмосфере следующего состава, об.%: СО2 3,8-4,45, Н2О 20,5-21,7, O2 0,1-0,2, СН4 0,56-1,26, СО 6,95-9,01, N2 59,5-63,75, Н2 3,9-4,02. При этом указанные шламовые отходы сушат до остаточной влажности 5-8% [Патент RU 2077158 C1, C01G 9/02, опубл. в БИ №6, 1997 г.].Closest to the proposed invention, in technical essence and the achieved result, that is, the prototype, is a method of preparing zinc oxide from zinc-containing raw materials. The method includes feeding crushed zinc-containing raw materials together with a gas-air mixture into a chamber of a cyclone furnace preheated to 1300-1400 ° C, reducing zinc, evaporating it, followed by oxidation with air and filtering the resulting vapors, using pre-dried slurry production of chemical fiber as zinc-containing raw materials with a Zn content of 5-40 wt.%, and the recovery is carried out in an atmosphere of the following composition, vol.%: CO 2 3,8-4,45, N 2 About 20,5-21,7, O 2 0,1-0 , 2, CH 4 0.56-1.26, CO 6.95-9.01, N 2 59.5-63.75, H 2 3.9-4.02. Moreover, these slurry wastes are dried to a residual moisture content of 5-8% [Patent RU 2077158 C1, C01G 9/02, publ. in BI No. 6, 1997].
Недостатком прототипа является низкая удельная поверхность получаемого оксида цинка, составляющая 2-3 м2/г.The disadvantage of the prototype is the low specific surface area of the obtained zinc oxide, comprising 2-3 m 2 / g
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является увеличение удельной поверхности оксида цинка.The objective of the invention is to increase the specific surface of zinc oxide.
Поставленная задача решена созданием способа получения оксида цинка из цинксодержащего сырья, включающего операции измельчения и обработку газовоздушной смесью, при этом в качестве цинксодержащего сырья используют порошок металлического цинка, обработку сырья газовоздушной смесью проводят совместно с его измельчением при температуре 60-100°С в течение 30-90 мин при пропускании газовой смеси, содержащей водяной пар, воздух и аммиак при мольном соотношении компонентов H2O:воздух:NH3=(0,25-0,5):1:(0,05-0,12), и дополнительно осуществляют прокаливание при температуре 150-200°С в течение 1,5-2,5 часов.The problem is solved by the creation of a method for producing zinc oxide from zinc-containing raw materials, including grinding operations and processing with a gas-air mixture, metal zinc powder is used as a zinc-containing raw material, the raw materials are treated with a gas-air mixture together with its grinding at a temperature of 60-100 ° C for 30 -90 min when passing a gas mixture containing water vapor, air and ammonia at a molar ratio of components H 2 O: air: NH 3 = (0.25-0.5): 1: (0.05-0.12), and additionally carry out calcination When a temperature of 150-200 ° C for 1.5-2.5 hours.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.Information confirming the possibility of carrying out the invention.
Пример 1Example 1
В стакан электромагнитного измельчителя загружают металлический порошок цинка и мелющие тела из гексаферрита бария. В течение 90 мин измельчения через штуцера, расположенные на крышке стакана, в реакционный объем подают газовую смесь, состоящую из водяного пара, воздуха и аммиака при мольном соотношении: H2O:воздух:NH3 - 0,25:1:0,05. Температура проведения процесса составляет 60°С и поддерживается термостатированием измельчающего устройства. Затем осуществляют прокаливание при 150°С в течение 2,5 часов, в результате чего образуется оксид цинка.Zinc metal powder and grinding media from barium hexaferrite are loaded into a glass of an electromagnetic grinder. During 90 minutes of grinding through the nozzles located on the lid of the glass, a gas mixture consisting of water vapor, air and ammonia is fed into the reaction volume in a molar ratio: H 2 O: air: NH 3 - 0.25: 1: 0.05 . The temperature of the process is 60 ° C and is maintained by thermostating of the grinding device. Then annealing is carried out at 150 ° C for 2.5 hours, resulting in the formation of zinc oxide.
Пример 2Example 2
В стакан электромагнитного измельчителя загружают металлический порошок цинка и мелющие тела из гексаферрита бария. В течение 30 мин измельчения через штуцера, расположенные на крышке стакана, в реакционный объем подают газовую смесь, состоящую из водяного пара, воздуха и аммиака при мольном соотношении: H2O:воздух:NH3 - 0,5:1:0,12. Температура проведения процесса составляет 100°С и поддерживается термостатированием измельчающего устройства. Следующей операцией является прокаливание при 180°С в течение 2 часов, в результате чего образуется оксид цинка.Zinc metal powder and grinding media from barium hexaferrite are loaded into a glass of an electromagnetic grinder. During 30 minutes of grinding through the nozzles located on the lid of the glass, a gas mixture consisting of water vapor, air and ammonia is fed into the reaction volume in a molar ratio: H 2 O: air: NH 3 - 0.5: 1: 0.12 . The temperature of the process is 100 ° C and is maintained by thermostating of the grinding device. The next operation is calcination at 180 ° C for 2 hours, resulting in the formation of zinc oxide.
Пример 3Example 3
В рабочий объем вибрационной мельницы загружают металлический порошок цинка. В течение 50 мин измельчения через штуцера, расположенные на крышке стакана, в реакционный объем подают газовую смесь, состоящую из водяного пара, воздуха и аммиака при мольном соотношении: H2O:воздух:NH3 - 0,35:1:0,1. Температура проведения процесса составляет 80°С и поддерживается термостатированием измельчающего устройства. Затем осуществляют прокаливание при 200°С в течение 1,5 часов, в результате чего образуется оксид цинка.Zinc metal powder is charged into the working volume of the vibratory mill. During 50 minutes of grinding, through the nozzles located on the lid of the beaker, a gas mixture consisting of water vapor, air and ammonia is fed into the reaction volume in a molar ratio: H 2 O: air: NH 3 - 0.35: 1: 0.1 . The temperature of the process is 80 ° C and is maintained by thermostating of the grinding device. Then, calcination is carried out at 200 ° C for 1.5 hours, resulting in the formation of zinc oxide.
Удельную поверхность синтезированного оксида цинка измеряли методом БЕТ [Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: Пер. с англ. 2-е изд. - М.: Мир, 1984. - 306 с.], полученные данные представлены в таблице.The specific surface of synthesized zinc oxide was measured by the BET method [Greg S., Sing K. Adsorption, specific surface, porosity: Per. from English 2nd ed. - M .: Mir, 1984. - 306 p.], The data obtained are presented in the table.
Из приведенной таблицы видно, что использование заявленного изобретения позволяет увеличить поверхность оксида цинка 12-15 раз по сравнению прототипом.The table shows that the use of the claimed invention allows to increase the surface of zinc oxide 12-15 times in comparison with the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009124948/15A RU2402490C1 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Method of producing zinc oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009124948/15A RU2402490C1 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Method of producing zinc oxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402490C1 true RU2402490C1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009124948/15A RU2402490C1 (en) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | Method of producing zinc oxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402490C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456240C1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of producing zinc oxide |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028410A (en) * | 1986-08-07 | 1991-07-02 | Material-Concepts-Research Limited | Hydrometallurgical production of zinc oxide from roasted zinc concentrates |
| RU2035398C1 (en) * | 1990-05-24 | 1995-05-20 | Тараторкин Владимир Васильевич | Method of producing zinc oxide |
| CN1120591A (en) * | 1994-10-13 | 1996-04-17 | 郑光 | Method for prepn. of zinc oxide from zinc containing material |
| RU2077158C1 (en) * | 1994-09-14 | 1997-04-10 | Акционерное общество "Эмпилс" | METHOD FOR PRODUCING ZINC OXIDE |
| RU2247074C2 (en) * | 2002-08-07 | 2005-02-27 | Научно-исследовательский институт химии Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (НИИ химии ННГУ) | Method for increasing of zinc oxide powder specific surface |
-
2009
- 2009-06-29 RU RU2009124948/15A patent/RU2402490C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028410A (en) * | 1986-08-07 | 1991-07-02 | Material-Concepts-Research Limited | Hydrometallurgical production of zinc oxide from roasted zinc concentrates |
| RU2035398C1 (en) * | 1990-05-24 | 1995-05-20 | Тараторкин Владимир Васильевич | Method of producing zinc oxide |
| RU2077158C1 (en) * | 1994-09-14 | 1997-04-10 | Акционерное общество "Эмпилс" | METHOD FOR PRODUCING ZINC OXIDE |
| CN1120591A (en) * | 1994-10-13 | 1996-04-17 | 郑光 | Method for prepn. of zinc oxide from zinc containing material |
| RU2247074C2 (en) * | 2002-08-07 | 2005-02-27 | Научно-исследовательский институт химии Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (НИИ химии ННГУ) | Method for increasing of zinc oxide powder specific surface |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456240C1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of producing zinc oxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2633579C2 (en) | Methods of treating fly ash | |
| Min et al. | Removal and stabilization of arsenic from anode slime by forming crystal scorodite | |
| EP3169817B1 (en) | Hydrometallurgical process to produce pure magnesium metal and various by-products | |
| CN103738986B (en) | A kind of dolomite calcination water-soluble separating calcium and magnesium produce the method for magnesium hydroxide and calcium carbonate | |
| EP2067748B1 (en) | Process for producing iron arsenide compound with good crystallinity | |
| US20220185689A1 (en) | Process for preparing alumina | |
| US20170260062A1 (en) | Methods for purifying aluminium ions | |
| WO2012050530A1 (en) | Carbon dioxide capture with regeneration of salt | |
| JP2014519468A (en) | Method for preparing hematite | |
| JP5202514B2 (en) | Carbonate group-containing magnesium hydroxide particles and method for producing the same | |
| JPH0260606B2 (en) | ||
| Uchenna et al. | Kinetics studies of hydrochloric acid leaching of alumina from Agbaja clay | |
| US6214313B1 (en) | High-purity magnesium hydroxide and process for its production | |
| RU2402490C1 (en) | Method of producing zinc oxide | |
| EP3260560B1 (en) | Method for processing of technological waste from the processing of copper ore and concentrates containing iron | |
| US20150367327A1 (en) | Catalytic Zinc Oxide | |
| US2491033A (en) | Process for preparing magnesium oxide and hydroxide | |
| WO2022183251A1 (en) | Method of preparing alumina | |
| US20100140179A1 (en) | Porous iron oxide and method for producing the same and method for treating solutions | |
| RU2456240C1 (en) | Method of producing zinc oxide | |
| AU2010217184A1 (en) | Zinc oxide purification | |
| RU2202516C1 (en) | Method of production of aluminum oxide | |
| JPH0350119A (en) | Production of fine zinc oxide particles | |
| XIONG et al. | Removal and stabilization of arsenic from anode slime by forming crystal scorodite | |
| RU2198842C2 (en) | Method of magnesium oxide producing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110630 |