次氧化鋅是冶鋅工業廢渣中主要富鋼廢渣之一，因其主要成分為次氧化鋅（Zn2O, Zinc bypoxide）及氧化鋅（ZnO,Zincoxide）而得名。次氧化鋅的化學組成隨礦源不同變化較大，一般含有鋅、銦、砷、銻、錫、銀、鉛、鎘、鉍等金屬，其中鉛、砷、鎘等元素有森，容易對水體和土壤造成嚴重污染。
次氧化鋅中含的鋅、銦、砷、銻、錫、銀、鉛、鎘、銘等有價金屬，均具有很高的回收價值，特別是在日前鋼資源較為緊缺的形勢下，以提取稀散金屬銦作為重點，開展對冶鋅工業廢渣次氧化鋅綜合回收利用研究，不僅是對二次資源的充分利用，而且有利於環境保護，具有顯著的經濟價值和社會效益。
基本介紹
- 中文名：次氧化鋅
- 外文名： Zinc hypoxide
- CAS號：107893-14-1
- 分子式：Zn2O
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基本信息
中文名稱 次氧化鋅
英文名稱 Zinc hypoxide
CAS號 107893-14-1
分子式 Zn2O
介紹
鉛鋅礦物原料大多數都為鉛鋅礦共生，經過優先浮選很難達到鉛鋅完全分離。鉛鋅礦冶煉是將鋅富集在渣中，然後用煙化爐處理爐渣，產出氧化鋅或者次氧化鋅。此外，濕法煉鋅廠產出的浸出渣以及貧氧化鋅礦經過迴轉窯煙化得到氧化鋅或者次氧化鋅。次氧化鋅的主要成分是ZnO，只是品位一般為45%~65%。所謂“次"是指品位次．在我國廣西、貴州、雲南、湖南等等地方產量較大，其用途主要是進一步加工電解鋅或氧化鋅。
ZnO主要來源
我國是鋅冶煉大國，2003年鋅錠產量已達231.9萬噸，排名世界第一。鋅冶煉主要有兩種方法:一種是火法冶鋅（蒸餾法），另一種是濕法冶鋅（電解法）。冶鋅過程中產出的大量冶鋅廢渣，次氧化鋅所占比例相當大，其主要產自氧化鋅廠和鉛、鋅冶煉廠。僅韶關冶煉廠兩個系統的鼓風爐渣經煙化爐回收產出的次氧化鋅就達 1000噸/年 。次氧化鋅化學成份複雜，因原礦品位的不同而有較大波動，這也是導致節綜合回收困難的主要原因之一。產於鉛、鋅冶煉廠的次氧化鋅含有價金屬較多，綜合回收價值較高。
化學組成
次氧化鋅的化學組成主要含有鋅、銦、砷、銻、錫、銀、鉛、鎘、鉍等金屬。此外，在次氧化鋅中還含有鍋、銅和銀。其中鋅主要以氡化鋒、次氧化鋅和少量硫酸鋅的形式存在；鋼、制、倆、砷、銻等主要以氧化物形式存在；砷的氧化物三氧化二砷（俗稱砒霜）毒性強，銀則被包含於鉛中。
綜合回收工藝
下面只介紹從次氧化鋅中浸取銦的研究。
銦是高新技術的支撐材料，廣泛套用於焊料，高性能軸承，可溶電極和核控制等傳統領城；近年又大量套用於光電行業等高新技術領城和軍事領城，以及生產ITO靶材，當今世界對銦的需求量正療不斷增長。錮在地殼的豐度為0.11ppm，是非常稀散的金屬。地球上尚未發現單獨礦床，常伴生於鉛、鋅礦物中，主要通過鋅粗煉的副產品提取，其餘來自煉鉛廠、鋼廠的煙道灰。次氧化鋅中含有銻、合回收工錫、鎘、鉛、銀、鎵、銦、鍺、矽等多種元素，物相複雜、干擾雜質多，使銦的浸取、分離與富集困難。舊生產工藝存在回收率低、生產成本高、可操作性小等缺點，一直制約次氧化鋅綜合回收的工業化，導致其長期堆積而無法利用，對環境破壞嚴重。
採用目前硫酸浸銦工藝從次氧化鋅中浸銦，銦的浸取率低於70%。酸浸液經鐵屑除雜、澄清過濾、萃取、反萃取、鋅板置換等多步操作，可得到粗海綿銦，總回收率小於60%，大量銦在生產過程中流失。無論從經濟上還是環境效益上，都帶來損失，且所得相銦產品中雜質含策商，因此，對如何提商次氧化鋅具有重要的意義。
銦回收率不高的上要原因在於浸取率不高，占總流失量的60~70% ，目前沒有關於對次氧化鋅中浸取錮的研究。我們對銦浸取機理、浸取過程、影響因素進行了全面的研究，實驗表明：酸度、固液比、溫度、反應時間、顆粒大小及某些氧化劑的存在，均影響到銦的浸取率，控制在適當的條件下，銦的浸取率可達到97%以上。
具體操作：
1、試樣的製備：將原料次氧化鋅烘乾，粉碎機破碎，過標準篩飾分，將不同粒度的試樣分類保存備用。
2、試樣的浸取： 準確稱取25g 試樣於250ml 燒杯中，用不同濃度硫酸，在恆溫水浴鍋中攪拌所需時間後，過濾分離，測定浸取液中銦含量。
3、測定酸浸殘渣中銦：把浸取渣烘乾後，準確稱量1.0g，置於50mL 小燒杯當中，依次加入15ml HCL，5mL濃HNO3，在電爐上蒸發至近乾，然後加入適量蒸留水，乾過濾，以1.0mL 1：1H2SO4溶液，定容於100mL容量瓶中。
