锌灰资源化回收及超临界水热合成纳米氧化锌系统工艺

摘要

为了对锌灰进行资源化回收及对其经济性进行分析，将湿法回收工艺和超临界水热合成技术相结合，将锌灰生成价值较高的纳米氧化锌产品，采用Aspen Plus软件平台，建立了完整的系统工艺，并分析了系统运行过程中的物料成本及能耗成本。在硫酸浓度为2 mol·L^-1、固液比为1∶8、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h、搅拌器转速为300 r·min^-1的条件下，锌灰中锌的浸出率达到了95%以上。除杂过程除去了Fe、Al、Ni、Cu等杂质，除杂后的溶液中锌的质量分数达到了97%。利用锌灰浸出液在400℃和25 MPa的超临界条件下，合成了平均粒径为26 nm的纳米氧化锌，晶体结晶度良好，纯度较高。通过与纯物料所合成的纳米氧化锌进行对比，验证了该技术的可行性，显著提升了系统运行的经济性。

关键词

锌灰资源化回收 / 超临界水热合成 / 纳米氧化锌 / 高值化利用

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52101096,52176162)