Dòng chảy quá trình sản xuất kẽm sunfat heptahydrate bằng phương pháp axit sunfuric

Kẽm sunfat heptahydrate còn được gọi là kẽm vitriol và alum vitriol. Khối lượng phân tử tương đối của nó là 287,56. Ngoại hình của nó là các hạt trắng hoặc bột. Nó thuộc về hệ thống tinh thể trực giao và mật độ tương đối của nó là 1,97. Nó dần dần phân trong không khí khô. Các phương pháp sản xuất chính bao gồm phương pháp axit sunfuric và phương pháp Smithsonite.
Phương pháp axit sunfuric được sử dụng để sản xuất kẽm sunfat heptahydrate, sử dụng axit sunfuric để hòa tan các vật liệu khác nhau có chứa kẽm hoặc oxit kẽm, chẳng hạn như sản xuất bột kẽm, oxit kẽm khiếm khuyết, vật liệu dư từ ngành chế biến kim loại và không phải Ngành công nghiệp luyện kim, và các mỏ xỉ kẽm và kẽm, v.v.
Các vật liệu chứa kẽm được nghiền bởi một nhà máy bóng và hòa tan với axit sunfuric 18% đến 25%. Sự hòa tan được thực hiện trong một ấm đun nước phản ứng được lót bằng vật liệu kháng axit, chẳng hạn như chì và được trang bị máy khuấy. Công thức phản ứng như sau:
Zn+H2SO4 → ZnSO4+H2 ZnO+H2SO4 → ZnSO4+H2O
Phản ứng là tỏa nhiệt và nhiệt độ tăng trên 80 ° C. Nếu vật liệu chứa một lượng lớn kẽm kim loại, một lượng lớn hydro sẽ được sản xuất. Do đó, lò phản ứng phải được trang bị một thiết bị xả mạnh. Để tăng tốc tốc độ phản ứng trong giai đoạn sau của phản ứng, các vật liệu chứa kẽm dư thừa có thể được thêm vào. Giá trị pH ở cuối phản ứng được kiểm soát ở khoảng 5.1 và bùn được làm rõ và lọc. Hàm lượng kẽm trong dư lượng bộ lọc phải nhỏ hơn 5%. Ngoài kẽm sunfat, dịch lọc còn chứa sunfat tương ứng với các tạp chất kim loại trong nguyên liệu thô. Loại bỏ tạp chất có thể được thực hiện trong hai bước. Đầu tiên, đồng, niken, vv được loại bỏ, và sau đó sắt được loại bỏ. Dịch lọc được làm nóng đến 80 ° C trong bộ chuyển vị, bột kẽm được thêm vào và hỗn hợp được khuấy mạnh trong 4 đến 6 giờ. Do kẽm có tiềm năng giảm thấp hơn đồng, niken và cadmium, các kim loại này có thể được dịch chuyển khỏi dung dịch. Công thức phản ứng như sau:
Zn+Cuso4 → ZnSO4+CuZn+NISO4 → ZnSO4+NIZN+CDSO4 → ZnSO4+CD
Dung dịch thay thế được lọc bằng áp lực để loại bỏ xỉ kim loại bùn mịn. Dịch lọc được gửi đến một đĩa oxy hóa, được làm nóng đến 80 ° C và natri hypochlorite, kali permanganate, dioxide mangan, v.v. được thêm vào để oxy hóa nó vào sắt có giá trị cao. Sau khi oxy hóa, một lượng vôi thích hợp được thêm vào. Sữa để kết tủa hydroxit sắt có giá trị cao và sau đó lọc nó ra. Khi sử dụng bột tẩy trắng, đun sôi dung dịch sau khi kết tủa để phá hủy bột tẩy trắng còn lại. Khi sử dụng kali permanganate, oxit kẽm có thể được thêm vào để điều chỉnh giá trị pH của dung dịch thành 5.1 do kết tủa axit tự do. Dịch lọc được cô đặc bằng cách bay hơi, được làm mát xuống dưới 25 ° C và kẽm sunfat heptahydrate ZnSO4 · 7H2O tinh thể kết tủa, có thể bị mất nước và sấy khô.