工業堿式碳酸鋅廣泛用于橡膠工業,主要用作天然橡膠、合成橡膠及乳膠的硫化活性劑、補強劑及淺色橡膠制品的著色劑,使橡膠制品具有良好的耐磨性、耐撕裂性和彈性;顆粒微細的活性氧化鋅可用作聚烯烴和聚氯乙烯等塑料的光穩定劑及合成氨生產中用作脫硫劑等。普通工業堿式碳酸鋅主要用作橡膠硫化促進劑、油田開采及化肥生產中的脫硫劑等。透明堿式碳酸鋅主要用作透明及淺色橡膠制品,如透明橡膠鞋底及乳膠制品等。
目前,世界上氧化鋅的生產方法大體上可分為“火法”和“濕法”兩大類?!盎鸱ā庇址譃殚g接法和直接法兩種。直接法又稱美國法,它以礦石為原料,經高溫還原、氧化,直接獲得氧化鋅產品。該法雖能以礦石為原料,但缺點是能耗大,產品質量不穩定,一級品率很低。間接法又稱法國法,它是以高純鋅錠為原料,經高溫升華、氧化制得氧化鋅。該法的優點是產品純度高,缺點是鋅錠價格昂貴,能耗大,成本高,產品活性低,使用面受到限制?!皾穹ā庇址Q化學法,是近年來興起的生產氧化鋅的方法。該法種類較多,但多處于開發階段。目前廣泛采用的方法為硫酸法,即粗ZnO用硫酸浸取、除雜、凈化,加入碳酸鈉進行復分解反應,中間產品經烘干或煅燒即得堿式碳酸鋅或氧化鋅。作為硫酸法的改進,亦有用碳酸氫銨代替碳酸鈉作為沉淀劑的。該法的優點是一個流程可得多種產品,產品質量好,其缺點是硫酸和碳酸鈉(碳酸氫銨)消耗量大,產品成本高,設備腐蝕嚴重,副產品硫酸鈉或硫酸銨回收困難;如不回收,直接排放會造成環境污染。
針對氧化鋅生產中存在的問題,我院成功地開發出“氨法”新工藝。采用我院技術,可在同一套裝置上生產活性氧化鋅、普通堿式碳酸鋅、透明工業堿式碳酸鋅及橡膠粘結劑用堿式碳酸鋅等多種鋅產品。
2 技術特點
我院開發的“氨法”工藝路線,是以粗氧化鋅為原料,經浸取劑浸取、過濾、除雜、熱解得中間產品。同時從氣相中冷卻回收浸取劑循環使用,中間產品經過濾、烘干,或煅燒得堿式碳酸鋅或氧化鋅。
該法的優點在于對原料的適應性較強(75%以上的粗氧化鋅或純度較高的菱鋅礦粉均可);除雜較徹底,產品純度高;適當控制熱解條件可得到不同細度,不同堆比重的產品(輕質產品分散性能好,便于使用);浸取劑循環使用,工藝相對簡單,基本沒有三廢;一套裝置可生產多種產品;成本低于硫酸法;其不足之處在于能耗相對較大。因而極適宜在有廉價能源的地區上馬。