Способ получения оксида цинка

(5 ою С 01 6 9/О ТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Челябинский филиал научно-исследовательского и проектного института неорганических пигментов и судовых покрытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ЦИНКА(57) Изобретение относится к химическойтехнологии неорганических веществ, в частности к способам получения оксида цинка,находящего применение в качестве белого Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к способам получения оксида цинка, находящего применение в качестве белого пигмента, наполнителя резин, катализатора.В современном производстве оксид цинка получают в основном пирометаллургическими способами, основанными на испарении металлического цинка и окислением его.паров воздухом. При переработке этими способами окисленного цинксодержащего сырья к нему добавляется перед испарением углерод в качестве пигментов.Недостатками известного способа являются низкое качество продукта и вредные условия труда из-за наличия оксида свинца аю) Я 2 по 1 72 1 020 А 1 пигмента. Целью изобретения является снижение примесей свинца в конечном продукте. Способ включает обработку окисленного цинксодержащего сырья с примесью оксида свинца раствором малоосновного ацетата свинца с последующим разделением суспензии на цинксодержащий осадок и филь- трат, смешивание осадка с углеродистым материалом, испарение цинка, скисление образующихся паров воздухом с получением целевого продукта, карбонизации отделенного от цинксодержащего осадка фильтрата с получением малоосновного ацетата свинца и возвратом его на стадию обработки исходного сырья. Способ позволяет получить оксид цинка с низким содержанием (0,10) оксида свинца. в продукте при переработке цинкового сырья с примесью оксида свинца.Цель изобретения - снижение примесей свинца в конечном продукте.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения оксида цинка путем смешивания окисленного цинксодержащего сырья с углеродистым материалом, испарения цинка при нагревании смеси и окисления воздухом образующихся паров, цинковое сырье перед смешиванием обрабатывают раствором малоосновного ацетата свинца состава РЬ(СВзСОО)(0,2 - 0,5) РЬ(ОН)2 с последующим отделением раствора; его карбонизацией, выделением основного карбоната свинца и возвратом малоосновного ацетата свинца в процесс.Новизна изобретения заключается вприменении малоосновного ацетата свинцасостава РЬ(СНЗСОО)г (0,2 - 0,5) РЬ(ОН)г дляизвлечения оксида свинца из окисленногоцинксодержащего сырья с регенерациейраствора малоосновного ацетата свинца.При обработке окисленного цинксодержащего сырья раствором малоосновногоацетата свинца, содержащийся в сырье оксид свинца селективно растворяется с образованием основного ацетата свинцасостава РЬ(СНзСОО)г х и РЬ(ОН)г, где и.="-0,6 - 2,0. Из полученного раствора основногоацетата свинца избыточный свинец осаждают сверх необходимого по формуле;РЬ(СНзСОО)г (0,2 - 0,5) РЬ(ОН)г в виде основного карбоната свинца путем подачи враствор диоксида углерода, а получаемыйраствор малоосновного ацетата свинца используют многократно. При применениималоосновного ацетата свинца с мольнымотношением РЬ(ОН)г: РЬ(СНзСОО)г менее0,2 в раствор переходят, наряду с оксидомсвинца, и другие примеси, в частности цинк,что препятствует многократному использованию ацетатного раствора. По этой же причине используется основная уксуснаякислота, При мольном отношении РЬ(ОН)г:: РЬ(СНз(СОО выше 0,5 требуется большойобьем раствора малоосновного ацетата свинца, что экономически нецелесообразно.Полезность предлагаемого способа заключается в повышении качества продукта,так как оксид свинца обусловливает егожелтый цвет, и в улучшении условий труда,так как оксид свинца чрезвычайно ядовит иотносится к первому классу опасности, Назарубежных заводах при получении оксидацинка из окисленного цинкового сырья длямаксимального освобождения сырья отсвинца его подвергают двукратной термической обработке (см, указанный выше источник, стр. 185). При этом содержаниесвинца в продукте составляет не более 0,3% массоднако не исключается образование пыли оксида свинца, что обусловливаетвредные условия труда. В предложенномспособе соединения свинца выделяются изсырья в мокром виде до пирометаллургических стадий процесса.П р и м е р 1 (по прототипу),Берут 100 г окисленного цинковогосырья, содержащего, мас,%:Еп - 91,РЬо - 4,Ме - 5 (Ме - Ре, 31, Со и др,)смешивают его с 40 г кокса, помещают взакрытый тигель, имеющий выход для газообразных продуктов, и нагревают до1100 С. Выходящие пары цинка окисляются40 45 50 55 лизной 95 усл. ед, и содержанием оксида свинца 0,10%. Получают также 3,.6 г основного карбоната свинца. После выделения основного карбоната свинца ацетатный раствор имеет состав РЬ(СНзСОО)гм 0,3 кРЬ(ОН)г, он не содержит соединений цинкаи пригоден для обработки исходного сырья,П р и м е р 4, Берут 100 г окисленного цинкового сырья и обрабатывают его аналогично примеру 2 с тем отличием, что мало- основной ацетат свинца для обработки сырья перед смешиванием имеет состав РЬ(СН)зСОО)г 0,1 РЬ(ОН)г. Перед карбонизацией раствор ацетата свинца имеет состав РЬ(СНЗСОО)г 1,0 РЬ(ОН)г. Получают 82 г оксида цинка с белизной 95 усл.ед. и содержанием оксида свинца 0,1 о , Получают также 3,6 г основного карбоната свинца. После выделения основного карбоната свинца ацетатный раствор имеет состав РЬ(СНзСОО)г 0.3 РЬ(ОН)г и он содержит 0,1 моля Уп(СНзСОО)г, по отношению к в атмосфере воздуха и оседают на фильтре.Получают 86 г оксида цинка, имеющего белизну 99 усл.ед, с содержанием оксидасвинца 3.0 мас, о ,5 П р и м е р 2 (по предлагаемомуспособу),Берут 100 г окисленного цинковогосырья состава, приведенного в примере 1, Кнему добавляют 200 мл Зо -ного раствора10 малоосновного ацетата свинца составаРЮ(СНЗСОО)г 0,2 РЬ(ОН)г, суспензию перемешивают 30 мин, отфильтровывают и промывают на фильтре 400 мл воды. Вфильтрат, содержащий основной ацетат15 свинца состава РЬ(СНзСОО)г1,1 РЬ(ОН)г,соответствующего формуле РЬ(СНзСОО)гк 0,5 РЬ(ОН)г, подачу СОг прекращают, осадок отделяют фильтрованием. Фильтрат несодержит соединений цинка и после кон 20 центрирования до 3%-го раствора он пригоден для обработки исходного сырья. Кобработанному осадку цинкового сырья добавляют 40 г кокса и нагревают до 1100 С.После окисления паров цинка и выделения25 его оксида иэ газовой фазы получают 83 гоксида цинка с белизной 95 усл.ед. и с содержанием оксида свинца 0,09 о . Кроме того, получают 3,5 г основного карбонатасвинца.30 П р и м е р 3, Берут 100 г окисленногоцинкового сырья и обрабатывают его аналогично примеру 2 с тем отличием, что малоосновной ацетат свинца для обработки сырьяперед смешиванием имеет состав РЬ (СНзСОО)г35 ф 0,5 РЬ(ОН)г.Перед карбонизацией раствор ацетатасвинца имеет состав РЬ(СНзСОО)г а 1,4 кРЬ(ОН)2, Получают 83 г оксида цинка с бе1721020 вальц-окись цинка и другие виды окисленного цинкового сырья с примесью оксидасвинца на пигментный оксид цинка,Составитель М. НаумоваТехред М.Моргентал Корректор Т. Малец Редактор Н. Козлова Заказ 925 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 РЬ(СНЗСОО)2, Наличие в растворе, наряду с ацетатом свинца, также ацетата цинка препятствует многократному использованию ацетатного раствора для обработки исходного сырья. 5При осуществлении примеров получения оксида цинка в оптимальной области состава ацетатного раствора с мольным отношением РЬ(ОН)2 к РЬ(СНзСОО)2 в пределах 0,2-0,5 и выше этого предела получают 10 такое же количество продукта, как и в примерах 2 и 3, но при мольном отношении выше 0,5 необходимо соответственно увеличивать для обработки сырья объем мало- основного ацетатного раствора, 15Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить оксид цинка с низким (0,1 ф) содержанием оксида свинца, благодаря чему повышается белизна продукта до 95 усл.ед. против 90 усл.ед. ао 20 прототипу и улучшаются условия труда, Свинец из сырья выделяется в виде непылящего. продукта - влажного основного карбоната свинца, находящего применение в качестве белого пигмента. 25Изобретение планируется использовать на предприятиях, перерабатывающих Формула изобретения Способ получения оксида цинка из окисленного цинксодержащего сырья с примесью оксида свинца, включающий смешивание цинксодержащего сырья с углеродистым материалом, испарение цинка и окисление образующихся паров кислородом воздуха с получением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения примесей свинца в конечном продукте, исходное сырье перед смешиванием обрабатывают раствором малоосновного ацетата свинца состава РЬ(СНзСООЬе (0,2 - 0,5) РЬ(ОН)2 с последующим разделением суспензии на цинксодержащий осадок и фильтрат, последний подвергают карбонизации с получением основного ацетата свинца и осуществляют его возврат на стадию обработки исходного сырья, а в качестве цинксодержащего сырья, подаваемого на смешивание с углеродистым материалом, используют цинксодержащий осадок.