Mehrere Herstellungsverfahren für Zinkoxid

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von 955559 am 17.11.2018 um 21:22 bearbeitet. Einige Herstellungsverfahren für Zinkoxid: 1. Direktemethoden: Dabei wird Zinkerz als Rohstoff verwendet. Durch Oxidation bei hohen Temperaturen sowie chemische Reduktion mit Kohle entsteht Zinkdampf. Der Zinkdampf reagiert anschließend mit heißer Luft, wodurch Zinkoxid entsteht. Derzeit werden hauptsächlich Zinkerze sowie Zinkasche als Rohstoffe verwendet. Es gibt im Allgemeinen folgende Typen von Öfen:
(1) Flachöfen: Die Hochtemperaturoxidation findet in einem kubischen Ofen statt, der aus hitzebeständigem Material gefertigt ist. Der Schlacke entweicht von unten aus dem Ofen. Rohstoffe: Zinkerze, Zinkasche – der Zinkgehalt muss mindestens 30 % betragen. Produktionsmenge: Etwa 2 bis 3 Tonnen pro Tag bei einer Offlänge von etwa 6 Quadratmetern. Der Zinkgehalt liegt zwischen 85 % und 99 %. Die Investitionskosten betragen etwa 400.000. Vorteile: Das durch Steinkohle erzeugte Zinkoxid hat eine gute Farbe; der Gehalt an Schwefel- und Chloriden ist gering. Es gibt reichlich Rohstoffe, und die Produkte finden leicht Abnehmer.
(2) Rotierende Öfen: Die Hochtemperaturoxidation findet in einem runden Eisenrohr statt, das etwa 20 Grad geneigt ist und eine Länge von etwa 40 Metern hat. Die Rohstoffe werden von oben zugeführt, die Schlacke entweicht von unten. Dampf wird gesammelt und zu Zinkoxid oxidiert. Rohstoffe: Verschiedene industrielle Zinkabfälle – ein Zinkgehalt von mindestens 16 % reicht aus. Produktionsmenge: Etwa 10 Tonnen pro Tag bei einer Rohrlänge von etwa 1 Meter. Der Zinkgehalt liegt zwischen 55 % und 92 %. Die Investitionskosten betragen etwa 600.000. Vorteile: Geringe Anforderungen an die Rohstoffe, hohe Rückgewinnungsrate. Die Farbe des Zinkoxids kann gelb oder grau sein. Der Gehalt an Schwefel- und Chloriden ist hoch. Solches Zinkoxid wird meist als Rohstoff für andere Branchen verwendet.
(3) Vergasungsofen: Die genaue Herstellungsweise ist unbekannt. Rohstoffe: Industrielle Zinkabfälle – ein Zinkgehalt von mindestens 14 % reicht aus. Produktionsmenge: Etwa 20 Tonnen pro Tag. Der Zinkgehalt liegt zwischen 45 % und 80 %. Die Investitionskosten betragen 1.000.000. Vorteile: Hohe Rückgewinnungsrate, hohe Produktionsmenge. Die Farbe des Zinkoxids ist leicht gelblich oder grau. Wenn die Produktion gut kontrolliert wird, sind der Gehalt an Schwefel- und Chloriden gering.

2. Indirekter Weg: Zinkbarren werden in einen Verdampfungskessel gegeben, erhitzt und gasifiziert. Anschließend wird das Gas mit Luft oxidiert und nach dem Abkühlen in Säcken aufgefangen, um das Endprodukt zu erhalten. Produktionsmenge: Etwa 5 Tonnen pro Tag. Der Zinkgehalt beträgt 99,7 %. Doch es gibt auch Methoden, bei denen Zinkabfälle zur Herstellung von Zinkbarren verwendet werden. Dabei liegt der Zinkgehalt bei etwa 99,5 %. Die Investitionskosten betragen 400.000. Vorteile: Hoher Zinkgehalt, hohe Produktionsmenge, einfache Kontrolle des Herstellungsprozesses. Das Zinkoxid ist weißlich-gelb und hat eine gute Aktivität. Da die Rohstoffe Zinkbarren sind, schwankt der Preis stark mit dem Preis der Zinkbarren.

3. Chemischer Weg: Suboxid des Zinks, Ammoniakwasser und Ammoniumcarbonat werden in einem Verhältnis von 1 (effektiver Zinkgehalt) : 8 : 1–1,5 (Gewichtsverhältnis) in einen Extraktionsbehälter gegeben. Bei einer Temperatur von 50 °C bis 80 °C findet eine Reaktion statt. Nach Anpassung des pH-Werts werden Unreinheiten entfernt. Nach 5–8 Stunden Verdampfung entsteht eine Mischung aus basischem Zinkcarbonat und festen Stoffen. Das entstandene Ammoniak wird absorbiert und im Ammonikumsystem wiederverwendet. Das so gewonnene Zinkcarbonat wird getrocknet und gebrannt, um Zinkoxid mit einem Gehalt von etwa 99,8 % zu erhalten. Rohstoffe: Suboxid des Zinks oder anderes Zinkoxid mit niedrigem Gehalt, hergestellt in Rotierenden Öfen oder Vergasungsofen. Produktionsmenge: Etwa 4 Tonnen pro Tag. Die Investitionskosten betragen 1.000.000. Vorteile: Hohe Reinheit des Produkts, geringer Gehalt an Schwermetallen wie Blei und Cadmium. Da Suboxid des Zinks einen bestimmten Anteil an Blei enthält, kann das entstehende Bleiabfall teilweise die Produktionskosten ausgleichen. Es ist wichtig, stabile Rohstoffquellen zu haben und den Markt zu erschließen. Da Ammoniak im Prozess wiederverwendet wird, wird diese Methode auch als Ammoniakverfahren zur Herstellung von Zinkoxid bezeichnet