CN109022798A - 从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，包括以下工艺步骤，1）湿法球磨：将含锌防腐涂料和水混合送入球磨机内作湿法研磨制成目数不小于30目的颗粒状原料；2）浸出：颗粒状原料与反应溶液按1:5‑6的重量比混合，搅拌浸出，补加98%硫酸，浸出终点pH控制在1.5‑2.5之间，压滤，滤液中铁浓度不超过10g/L，滤液输送至除铁、锰搅拌槽中。3）分段除去铁、锰杂质：4）沉淀碱式碳酸锌制备。通过湿法球磨‑直接浸出‑分段除杂‑制备沉淀的工艺，可制备合格的碱式碳酸锌。工艺简单，能耗低。

Description

从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法

技术领域

本发明涉及含锌防腐涂料处理技术，具体涉一种从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法。

背景技术

锌对于钢铁有着优异的腐蚀保护性能，富锌底漆利用锌粉作为重防腐涂料的填料，主要是因为锌金属的电位比铁低，具有阴极保护作用，其防锈机理就是富锌底漆的阴极保护作用。顾名思义，富锌底漆中锌粉的含量很高，可高达90％重量比。

锌的沸点较低为906．97℃。火法冶锌则是利用锌的这一特性，用还原剂将其氧化物还原为金属锌，气态金属锌挥发后通过冷凝得到固态金属锌，从而达到分离的目的。火法冶锌由焙烧、还原、蒸发、冷凝和精炼等工序组成。火法冶锌的方法很多，有平罐炼锌、竖罐炉法、密闭鼓风炉熔炼法、电炉法和土法冶锌。锌的火法冶金由于使用还原剂和消耗大量的能源，由此产生大量的温室气体，在不同程度上对环境都有污染。

湿法冶锌由焙烧、浸出、净液和电积四个工序组成。湿法冶锌的劳动条件好，金属回收高，产品质量高，能实现设备的大型化、自动化和消除火法冶金的有些缺陷，有利于环境保护。

论文《从废弃涂料中回收锌的工艺研究》选择了湿法回收工艺，采用直接浸出-萃取-电积工艺处理废弃防腐涂料，其可制备高纯度阴极锌。但萃取所用设备较大，萃取剂价格较高，同时电积能耗较大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，从废弃防腐涂料中加工制备碱式碳酸锌，其用于轻型收敛剂和乳胶制品、皮肤保护剂、人造丝的生产和脱硫剂，还可用作分析试剂用于制药工业、饲料添加剂，具体采用湿法球磨-直接浸出-分段除杂-制备沉淀的工艺，可制备合格的碱式碳酸锌。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，包括以下工艺步骤，

1）湿法球磨：将含锌防腐涂料和水混合送入球磨机内作湿法研磨制成目数不小于30目的颗粒状原料；

2）浸出：颗粒状原料与反应溶液按1:5-6的重量比混合，搅拌浸出，补加98%硫酸，浸出终点pH控制在1.5-2.5之间，压滤，滤液中铁浓度不超过10g/L，滤液输送至除铁、锰搅拌槽中。

3）分段除去铁、锰杂质：

用饱和碳酸钠溶液调节滤液pH，pH维持在3.5-4.5；分批多次加入双氧水，每次加完双氧水充分反应后再进行下一次加入，析出氢氧化铁以除铁；

除铁后，在配备通风及后端环保设施碱液喷淋塔的环境下，分批多次加入次氯酸钠溶液，每次加完次氯酸钠充分反应后再进行下一次加入，析出MnO₂沉淀过滤去除锰；

4）沉淀碱式碳酸锌：

铁锰去除完毕，用板框压滤机压滤，滤液输送至沉锌搅拌槽；开启搅拌或曝气，加入饱和碳酸钠溶液，调节pH至7-8，反应结束后，用板框压滤机压滤，滤液排至水处理的废水收集池，

滤饼输送至碱式碳酸锌浆化漂洗搅拌槽内，浆化漂洗后，再经过板框压滤机压滤，滤饼即为碱式碳酸锌；滤液回用。

在上述实施方案的基础上，作为优选，还包括步骤5）将碱式碳酸锌吨袋打包，称重的步骤。

在上述实施方案的基础上，作为优选，还包括步骤6）氧化锌制造：将步骤4）的碱式碳酸锌在650℃下焙烧2h，冷却后观察氧化锌（ZnO）的颜色，颜色是白色或米白色。

在上述实施方案的基础上，作为优选，含锌防腐涂料和水的重量比位2:1。

本发明的有益效果是：

1、工艺简单，能耗低。

2、滤液中铁浓度不应超过10g/L，铁膏渣少，便于过滤。

3、双氧水加入过程分次，每次少量的添加，避免反应剧烈，易冒槽的问题，且可降低双氧水用量增加，减少生产成本。

4、在配备通风及后端环保设施碱液喷淋塔的环境下，利用次氯酸钠除锰，提高安全性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。、

含锌涂料的金属组份：

元素	Zn	Ni	Fe	Cr	Cu	Mn	Cd
								含量/%	40.26	0.01	6.30	0.01	0.01	5.88	0.01

其中锌大部分以单质锌形式存在（大量锌被油漆包裹）

从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，包括以下工艺步骤，

1）湿法球磨：将含锌防腐涂料和水混合送入球磨机内作湿法研磨制成目数不小于30目的颗粒状原料，在该步骤中，含锌防腐涂料和水的重量比位2:1；因废弃涂料中含有单质锌，单质锌活性高，直接干法球磨容易出现危险，故采用湿法球磨方式，可有效避免危险的发生。

2）浸出：颗粒状原料与反应溶液按1:6的重量比混合，搅拌浸出，补加98%硫酸，浸出终点pH控制在1.5-2.5之间，浸出后，取样送化验室分析：pH、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺；滤液中铁浓度不超过10g/L，否则除铁过程双氧水耗量大；铁膏渣多，难过滤；Zn²⁺浓度不低于80g/L，不超过120g/L，压滤，滤液输送至除铁、锰搅拌槽中，PH至控制在1.5-2.5之间，若酸性过大浪费试剂，过低杂质水解后出现沉淀造成锌的夹带损失。

3）分段除去铁、锰杂质：

用饱和碳酸钠溶液调节滤液pH，pH维持在3.5-4.5，在可以除去铁锰杂质的同时，保持锌不会沉淀；分批多次加入双氧水，每次加完少量双氧水充分反应后再进行下一次加入，双氧水加入过程要分次，少量的添加，否则反应剧烈，易冒槽；且双氧水反应过快，若投加量大，需要的双氧水用量增加，增加生产成本。析出氢氧化铁以除铁；在此过程中，控制pH值析出氢氧化铁除去杂质，双氧水做氧化剂不能除去锰，但是双氧水操作环境友好，产物为水，不会产生其它杂质；

除铁后，在配备通风及后端环保设施碱液喷淋塔的环境下，分批多次加入次氯酸钠溶液，每次加完次氯酸钠充分反应后再进行下一次加入，取样送化验室分析Mn²⁺含量，Mn²⁺浓度低于5mg/L即可，析出MnO₂沉淀过滤去除锰；因次氯酸钠为强氧化剂，可以氧化锰为MnO₂沉淀过滤去除，但反应过程中有氯气产生，故需要在配备通风及后端环保设施碱液喷淋塔的环境下进行除锰。

4）沉淀碱式碳酸锌：

铁锰去除完毕，用板框压滤机压滤，滤液输送至沉锌搅拌槽；开启搅拌或曝气，加入饱和碳酸钠溶液，调节pH至7-8，反应结束后，用板框压滤机压滤，滤液排至水处理的废水收集池，

滤饼输送至碱式碳酸锌浆化漂洗搅拌槽内，浆化漂洗后，再经过板框压滤机压滤，滤饼即为碱式碳酸锌；滤液回用，碱式碳酸锌吨袋打包，称重。

碱式碳酸锌在650℃下焙烧2h，冷却后观察氧化锌（ZnO）的颜色，颜色是白色或米白色。

对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤，

1）湿法球磨：将含锌防腐涂料和水混合送入球磨机内作湿法研磨制成目数不小于30目的颗粒状原料；

2）浸出：颗粒状原料与硫酸溶液按1:5-6的重量比混合，搅拌浸出，补加98%硫酸，浸出终点pH控制在1.5-2.5之间，压滤，滤液中铁浓度不超过10g/L，滤液输送至除铁、锰搅拌槽中;

3）分段除去铁、锰杂质：

用饱和碳酸钠溶液调节滤液pH，pH维持在3.5-4.5；分批多次加入双氧水，每次加完少量双氧水充分反应后再进行下一次加入，析出氢氧化铁以除铁；

除铁后，在配备通风及后端环保设施碱液喷淋塔的环境下，分批多次加入次氯酸钠溶液，每次加完次氯酸钠充分反应后再进行下一次加入，析出MnO₂沉淀过滤去除锰；

4）沉淀碱式碳酸锌：

铁锰去除完毕，用板框压滤机压滤，滤液输送至沉锌搅拌槽；开启搅拌或曝气，加入饱和碳酸钠溶液，调节pH至7-8，反应结束后，用板框压滤机压滤，滤液排至水处理的废水收集池，

滤饼输送至碱式碳酸锌浆化漂洗搅拌槽内，浆化漂洗后，再经过板框压滤机压滤，滤饼即为碱式碳酸锌；滤液回用。

2.如权利要求1所述的从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，其特征在于，还包括步骤5）将碱式碳酸锌吨袋打包，称重的步骤。

3.如权利要求2所述的从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，其特征在于，还包括步骤6）氧化锌制造：将步骤4）的碱式碳酸锌在650℃下焙烧2h，冷却后观察氧化锌（ZnO）的颜色，颜色是白色或米白色。

4.如权利要求2所述的从废弃含锌防腐涂料中回收制备碱式碳酸锌的方法，其特征在于，含锌防腐涂料和水的重量比位2:1。