氧化锌生产(production of zinc oxide)

从含锌物料或金属锌制取氧化锌的过程。氧化锌的用途广泛，主要用于橡胶、涂料、搪瓷、陶瓷、玻璃及医药、农业、电子等部门。氧化锌的生产方法有火法和湿法之分。

火法   是在高温下，将含锌物料直接还原，产出的锌蒸气再氧化得氧化锌；或以金属锌为原料经挥发氧化得氧化锌的过程。前者称为直接法，后者称为间接法。

直接法   以锌精矿为原料，经高温氧化焙烧脱除铅、镉、硫等杂质后，配以还原煤并压制成团，再在炉内高温还原，挥发出的锌蒸气与炉气中的CO₂和引入的空气直接氧化成氧化锌。中国湖南衡阳国泰颜料厂自1941年开始采用固定式韦氏炉直接生产氧化锌，其工艺流程如图1。韦氏炉为长方形炉，炉床面积10m²，日处理团矿15～20t，日产氧化锌(ZnO≥99.5％)4～7t。生产过程中锌的直接回收率为71％；冶炼回收率为88％；每吨氧化锌产品的还原煤单耗为1.6～2.1t，电单耗为300～400kW•h。直接法产出的氧化锌通常呈针状或棒状结晶，颗粒较粗。产品质量除与所采用的工艺和锌精矿的质量有关外，还与还原煤的质量有关，因挥发出的锌蒸气直接受到还原煤燃烧产物的污染。

间接法   以金属锌为原料，将熔化的金属锌导入蒸发炉，挥发出的锌蒸气被空气中的氧氧化成氧化锌。间接法生产氧化锌的主体设备见彩图插页第8页。中国结合精馏锌的生产，用精馏产出的高纯锌蒸气直接生产氧化锌的一种间接法新工艺已用于工业生产。这种方法具有生产连续稳定、能耗低、产品质量高的特点，其工艺流程如图2，主要技术条件和指标列举于表。间接法生产氧化锌，因锌蒸气不受燃料燃烧产物的污染，所以产品纯度高，色泽洁白(白度在86％以上)。

湿法   火法生产的氧化锌纯度和白度虽然很高，但颗粒粗，比表面积小。为适应市场对大比表面积氧化锌(称活性氧化锌)的需求，发展了湿法生产氧化锌工艺。湿法生产氧化锌是以含锌物料为原料，首先制得含锌溶液，再从经净化处理的含锌溶液中析出易转化成氧化锌的锌化合物(如锌的碳酸盐)沉淀，锌化合物沉淀经煅烧得氧化锌。该法可生产粒度细、比表面积大(超过30m²/g)的活性氧化锌。在美国、德国、日本等已建有较大规模的活性氧化锌生产厂。如美国一公司采用氨浸、蒸氨转化、煅烧工艺，年产活性氧化锌5000t。中国的活性氧化锌生产至1993年尚处于开发阶段。