硫酸锌,亚磷酸钾,氯化钾,磷酸二氢钾,硫酸铵等是几种常见的无机肥料,其中硫酸锌是微量元素肥中锌元素的重要来源之一,可以叶面喷施、浸种、作基肥等,在维持动物生长发育、物质代谢及免疫机能等许多方面起着十分重要的作用。下面我们将一种硫酸锌的生产工艺原理作简单介绍。该生产制备工艺可满足农业级硫酸锌需要。
一,原料及配方
氧化锌41KG,浓硫酸62KG,蒸馏水大量,高锰酸钾/漂白粉适量,锌粉/锌粒适量
二,生产制法
1,化合先在耐酸反应缸中,配制20°Bé的稀硫酸,在搅拌下,将锌料慢慢加入,并用蒸气加热至80~9o℃,约2h 后,溶液pH值达5.1-5.4,浓度38°Bé时,反应完毕。
2,除杂在已反应好的溶液中,加入少许高锰酸钾(或漂白粉),使铁、锰氧化沉淀,过滤,滤渣弃去。滤液入置换桶,加入锌粉(或锌粒),控制温度75~9o℃,浓度30~35°Bé,搅拌40~50min,置换出铜、铅、镉等杂质。再过滤,滤液用高锰酸钾氧化,进一步除去少量的铁、锰后,过滤得32~35°Bé、80~85℃的精制硫酸锌溶液。
3,冷却结晶将浓缩好的热液,移入结晶缸中,进行冷却结晶。结晶时须常搅动,每天2~3次,结晶时搅动愈好,结晶愈细。结晶时间一般需2~3d。
4,过滤晒干用锹从结晶缸中取出结晶,移入竹箩滤干,滤去残液,摊平晒干(*好用甩水机甩干)。
5,烘干将干后的结晶,放入瓷盘中,进入烘房烘干,温度控制在40~50℃。烘干冷透后,用竹筛过筛(若有结块用打粉机轧细),然后包装。所得产品纯度可达98%
三,原理分析
配方中,氧化锌和浓硫酸为主要原料﹔水为溶剂;高锰酸钾/漂白粉为氧化剂,起除去铁、锰杂质的作用;锌粉/锌粒可除去铜、铅、镉等杂质。氧化锌与硫酸作用生成硫酸锌,其反应式如下:
ZnO+H2SO4----ZnSO4+H2O
在生产过程中必须进行检测分析,以控制产品纯度,主要检测控制步骤有:
1,检铁取除铁、锰后澄清滤液约1/3试管体积,加1 : 4(质量比)H2SO4。酸化,加0. 1mol/L的KMnO4溶液2滴,然后加KCNS或NH4CNS溶液5滴,无红色出现即可。
2,检锰取清滤液1/3试管体积,加浓H3PO4,5滴,KIO3晶粒若干,煮沸取下,冷水中放置5min,如出现紫红色即示有锰。
(3)检铜取去铜后ZnSO4滤液1/3试管体积,加HAC微酸化,再滴入1%水杨醛肟试剂3滴,视铜含量多少得绒毛绿色沉淀或乳光。
硫酸锌的制造方法很多,设备简单、操作方便而原料易得的方法是利用制造锌氧粉厂的残渣(含ZnO)与硫酸作用。硫酸锌通称皓矾、白矾、锌矾。含水硫酸锌有一水的ZnSO4.H2O、六水的ZnSO.6H2O以及七水的ZnSO4.7H2O 数种。硫酸锌是镀锌电镀液和无机颜料锌钡白的原料常用作人造纤维的凝固剂,印染工业的媒染剂,木材,皮革的防腐剂,还可以用来防治果树的病虫害,也是微量元素肥料之一。