بعض طرق إنتاج أكسيد الزنك

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة 955559 في تاريخ 2018-11-17 الساعة 21:22. طرق إنتاج أكسيد الزنك: 1. الطريقة المباشرة: باستخدام خام الزنك كمادة خام، يتم تحويله عبر عملية أكسدة عند درجات حرارة عالية، ثم يتم استخدام الفحم في تفاعل كيميائي لتحويله إلى بخار الزنك، ويتم بعد ذلك تفاعل بخار الزنك مع الهواء الساخن لإنتاج أكسيد الزنك. حالياً، تُستخدم خامات الزنك ورماد الزنك كمواد خام بشكل أساسي. عموماً، هناك الأنواع التالية من هياكل الأفران: (١) الفرن المسطح. تتم عملية التحميص بالأكسدة عند درجات حرارة عالية داخل فرن مكعبي الشكل مبني من الطوب الحراري، حيث يتساقط الخبث من أسفل الفرن. المواد الخام: خامات الزنك ورماد الزنك، ويشترط أن تكون نسبة الزنك فيها أكثر من ٣٠٪. الإنتاجية: ينتج الفرن الذي تبلغ مساحته حوالي ٦ أمتار مربعة ما بين ٢ إلى ٣ أطنان يومياً، وتتراوح نسبة الزنك في المنتج بين ٨٥٪ و٩٩٪. تكلفة الاستثمار في المعدات حوالي ٤٠٠ ألف. المميزات: يكون لون أكسيد الزنك الناتج عن حرق الفحم الحجري بدون دخان جيداً، وتكون نسب الكبريت والكلور منخفضة فيه. تتوفر المواد الخام بكثرة، وللمنتج أسواق واسعة. (٢) الفرن الدوار. تتم عملية التحميص عند درجات حرارة عالية داخل أسطوانة حديدية دائرية مائلة بزاوية ٢٠ درجة تقريباً وطولها حوالي ٤٠ متراً؛ حيث يضاف الخام من الأعلى ويخرج الخبث من الأسفل، ويتم جمع البخار وتحويله إلى أكسيد الزنك. المواد الخام: مخلفات صناعية تحتوي على الزنك، وعادةً ما يمكن استخدام أي مادة خام تحتوي على نسبة زنك تزيد عن ١٦٪. الإنتاجية: ينتج المتر الواحد من الأسطوانة الحديدية الدائرية حوالي ١٠ أطنان يومياً، وتتراوح نسبة الزنك في المنتج بين ٥٥٪ و٩٢٪. تكلفة الاستثمار في المعدات حوالي ٦٠٠ ألف. المميزات: لا توجد متطلبات صارمة للمواد الخام، ومعدل الاسترداد مرتفع، والإنتاجية كبيرة. قد يكون لون أكسيد الزنك أصفر أو رمادي، ونسب الكبريت والكلور فيه مرتفعة. عادةً ما يُستخدم كمادة خام في صناعات أخرى. (٣) فرن التبخير. لا تتوفر تفاصيل دقيقة حول عملية الإنتاج. المواد الخام: مخلفات صناعية تحتوي على الزنك، وعادةً ما يكفي أن تكون نسبة الزنك فيها أكثر من ١٤٪. الإنتاجية: يبلغ الإنتاج اليومي ٢٠ طناً، وتتراوح نسبة الزنك في المنتج بين ٤٥٪ و٨٠٪. تكلفة الاستثمار في المعدات مليون. المميزات: معدل الاسترداد مرتفع والإنتاجية كبيرة. لون أكسيد الزنك أصفر فاتح أو رمادي. إذا تم التحكم في عملية الإنتاج بشكل جيد، فإن نسب الكبريت والكلور تظل منخفضة.

٢. الطريقة غير المباشرة: يُذاب سبائك الزنك في بوتقة التبخير، وبعد التسخين يتحول إلى بخار يتفاعل مع الهواء مكوناً أكسيد الزنك، ثم يُبرد ويُجمع باستخدام أكياس قماش للحصول على المنتج النهائي. الإنتاجية حوالي ٥ أطنان يومياً، ونسبة الزنك فيه ٩٩.٧٪. ومع ذلك، يُستخدم حالياً أيضاً خبث الزنك لصهره وإنتاج كتل زنك بدلاً من سبائك الزنك، مما ينتج أكسيد زنك بنسبة ٩٩.٥٪ تقريباً. تكلفة الاستثمار في المعدات ٤٠٠ ألف. المميزات: نسبة الزنك في المنتج عالية، والإنتاجية كبيرة، وسهولة التحكم في العملية. لون أكسيد الزنك أبيض مائل للاصفرار، ونشاطه الكيميائي جيد. ولكن نظراً لأن المواد الخام هي سبائك الزنك، فإن سعر المنتج يتأثر بشكل كبير بتقلبات أسعار سبائك الزنك.

٣. الطريقة الكيميائية: يوضع أكسيد الزنك الأولي والماء الأمونياكي وبيكربونات الأمونيوم في خزان الغسل وفقاً لنسبة وزنية تبلغ ١ (زنك فعال) : ٨ : ١ إلى ١.٥، ثم يُسخن الخليط إلى درجات حرارة تتراوح بين ٥٠ و٨٠ درجة مئوية لإجراء التفاعل، وبعد ضبط قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) تُزال الشوائب. بعد التبخير لمدة ٥ إلى ٨ ساعات، يتكون خليط من السائل والصلب من راسب كربونات الزنك القاعدية، ويُمتص غاز الأمونيا الناتج عن التحلل ثم يُعاد توجيهه عبر نظام تدوير الأمونيا إلى خزان الغسل في المرحلة (١) ليُستخدم مجدداً. بعد تجفيف كربونات الزنك الناتجة وتحميصها، يُحصل على أكسيد زنك بنسبة ٩٩.٨٪ تقريباً. المواد الخام: أكسيد الزنك الأولي المنتج في الفرن الدوار أو فرن التبخير، أو أي أكسيد زنك آخر ذو نسبة زنك منخفضة. الإنتاجية: حوالي ٤ أطنان يومياً. تكلفة الاستثمار في المعدات مليون. المميزات: نقاء المنتج جيد، وكمية الشوائب مثل الرصاص والكادميوم والزئبق قليلة. نظراً لاحتواء أكسيد الزنك الأولي على كمية معينة من الرصاص، فيمكن استخدام الحمأة الرصاصية الناتجة عن عملية الإنتاج لتغطية جزء من تكاليف الإنتاج. يجب الاهتمام بتوفير مواد خام مستقرة وتطوير الأسواق. وبما أن غاز الأمونيا يُعاد تدويره خلال العملية، فإن هذه الطريقة تُعرف أيضاً باسم "طريقة الأمونيا" لإنتاج أكسيد الزنك