活性氧化锌的生产

    A  性质和用途
    活性氧化锌为白色或微黄色球状微细粉末，密度5.47g/cm³，熔点1800℃，不溶于水，溶于酸、碱、氯化按和氨水中。在潮湿空气中能吸收空气中二氧化碳生成碱式碳酸锌。
    按化工部HG2572-94标准，普通氧化锌粒度0.5μm，球状，比表面积35～45 m²/g。活性氧化锌表面能吸附气体分子形成单分子吸附层，据此可计算出其比表面积，判断其活性度。
    活性氧化锌和氧化锌在化学成分上是相同的，它们的差异主要表现在物理性质上，因而用途也不尽相同。活性氧化锌的纯度低于用直接法或间接法生产的氧化锌，但其特有的物理、化学性质能显示出其优越性。氧化锌一般用于橡胶工业，它主要作为天然橡胶、合成橡胶及乳胶的活化剂。活性氧化锌的颗粒细小呈球状，具有很大的表面积，具有良好的分散性与良好的吸附性，因而能促进橡胶的硫化、活化和防老化作用，能加强硫化过程，提高橡胶制品的耐撕裂性、耐磨性。
    活性氧化锌还用于白色乳胶的着色剂和填充剂、氯丁橡胶中的硫化剂、塑料工业的光稳定剂、合成氨工业中的脱硫催化剂，还可用于涂料、搪瓷、颜料等化工工业。在橡胶工业中用活性氧化锌比用普通氧化锌可减少1/3～1/4的用量。
    B  生产工艺
    a  锌盐纯碱法
    锌盐纯碱法，通常是用98%的硫酸与含锌物料（多数为90%的粗氧化锌，要求含As量0.2%；亦可用锌冶炼厂的锌烟尘、锌废液、低级氧化锌、含锌品位低的菱锌矿等）浸出，得到硫酸锌溶液，借KMn0₄氧化和锌粉置换除去硫酸锌溶液中的铁、铜、锡等杂质，经过净化的硫酸锌溶液加入纯碱中和得碱式碳酸锌沉淀。沉淀物锻烧得活性氧化锌。锌盐纯碱法生产活性氧化锌的生产工艺流程如下图所示。

[next]

    b  氨配合法
    氨配合法是用碳酸氢按和氨水来浸出粗氧化锌或锌烟尘、菱锌矿等物料，使氧化锌溶解生成锌氨络合物，再净化溶液，锌氨络合物分解即得活性氧化锌。氨浸法流程简单，成本低，但得到的活性氧化锌的质量比锌盐纯碱法差一些。氨络合物法的生产流程如下图所示。

    在浸出槽中按配料比加入碳铵、氨水配成溶液，在搅拌下加入粗氧化锌，加热到40℃反应约2h,反应完全后将料浆输送到压滤机过滤，即得到浸出液和滤渣，其主要反应式如下：

                Zn0＋3NH₃·H₂0＋NH₄HC0₃ ==== Zn（NH₃）₄ C0₃＋4H₂0

    氨浸法可以处理含锌烟尘，或菱锌矿。我国各大矿山贮藏着大量的氧化锌矿待开发利用。氧化矿中锌主要以菱锌矿形态存在，含锌品位低，用常规法难以提取。将氧化锌矿（菱锌矿）用氨浸取，氨络合物法可获得符合要求的活性氧化锌。[next]
    C  产品质量标准
    工业活性氧化锌（HG/T 2572-94)化工部部颁标准如下表所示。该标准适用于碳酸锌分解制得的工业活性氧化锌，该产品主要用作橡胶或电缆的补强剂、活性剂（天然橡胶）、天然橡胶和氯化橡胶的硫化剂。