[发明专利]一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺及其专用设备

权利要求书

1.一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、换气装置的布局：在带搅拌桨的反应釜内，添加有硫酸锌粉末及水，使液位达反应釜1/2位置，在反应釜顶部设有抽风管，将反应产生的气体抽走，并在反应釜内顶部补充干燥加热的空气；

S2、碳酸氢铵的制备：在一个气体反应室内，持续通入二氧化碳气体，当气体反应室内压力达到0.5-1.2MPa时，通过喷雾管同时喷洒水雾气和氨气，常温下反应5-10min，得到碳酸氢铵水溶液；

S3，碱式碳酸锌的制备：并使二氧化碳气体通在碳酸氢铵水溶液的液面下，持续反应30min以上，当反应生成的碳酸氢铵水溶液液位超过气体反应室一半以上时，通过溢流管将碳酸氢铵水溶液输入到步骤S1的反应釜中，开启反应釜的搅拌桨及空气加热器，搅拌速度为200-230r/min,使空气的进气温度控制在60-80℃，反应15-30min，并将反应产生的气体抽回到步骤S2的气体反应室内；

S4，碱式碳酸锌的反应控制及检测：在反应釜底端出料口处，检测反应溶液中的各物质浓度，当锌离子浓度低于100g/L时，在顶端持续添加硫酸锌粉末；当反应釜的液位高度低于1/2时，则在顶端持续添加水；当反应釜内液体温度不在40-50℃时，则通过空气加热器升高或降低空气的进气温度，保证液体温度维持在40-50℃；

S5，碱式碳酸锌的收集：当S3的反应超过1h时，从反应釜的底部出料口处排出固液混合物，过滤，滤渣经过清洗，清洗液和之前滤液返回到反应釜内，清洗后的滤渣经过干燥、研磨粉碎，即得成品碱式碳酸锌的粉末，呈白色细微粉状，白度达75%以上。

2.一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺的专用设备，包括液体反应釜（1）和气体反应室（2），并应用在权利要求1所述的碱式碳酸锌生产工艺中，其特征在于，所述液体反应釜（1）顶部设有电机（3）和主动轴（4），所述主动轴（4）伸入液体反应釜（1）内的底端设有搅拌桨（5），所述液体反应釜（1）的顶壁还连通有排空管（6）和抽气管（7），所述液体反应釜（1）顶壁的下表面垂直连接有分隔板（8），所述排空管（6）和抽气管（7）分别位于分隔板（6）两侧位置；所述液体反应釜（1）的顶壁还设有进料斗（9），所述液体反应釜（1）底壁的中心位置设有出料管（10）；

所述排空管（6）远离液体反应釜（1）一端连接有空气加热器（11），所述空气加热器（11）的顶部设有与大气连通的烟囱口，所述抽气管（7）连接有抽气泵（12），所述抽气泵（12）通过管道连接在三通阀（13）的一端，所述三通阀（13）的另一端通过管道连接有二氧化碳储存罐（14），所述三通阀（13）的第三端通过管道连通在气体反应室（2）的底部位置；

所述气体反应室（2）的顶部设有氨气喷管（15）和水喷雾管（16），所述氨气喷管（15）通过管道连通有氨气加压泵（17），所述氨气加压泵（17）通过管道连通在氨气储存罐（18）的底部，所述水喷雾管（16）通过管道连通有水加压泵（19），所述水加压泵（19）通过管道连通在水储存罐（20）的底部；

所述气体反应室（2）侧壁的中部设有溢流管（21），所述溢流管（21）连通在液体反应釜（1）的上部位置。

3.根据权利要求2所述的一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺的专用设备，其特征在于，所述氨气喷管（15）和水喷雾管（16）均为高压喷雾头，且所述氨气喷管（15）的出液流体方向与水喷雾管（16）的出液流体方向相互垂直。

4.根据权利要求2所述的一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺的专用设备，其特征在于，所述氨气喷管（15）和溢流管（21）内均设有止回阀。

5.根据权利要求2所述的一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺的专用设备，其特征在于，所述排空管（6）、抽气管（7）、出料管（10）、溢流管（21）、抽气泵（12）的管道、氨气加压泵（17）的管道以及水加压泵（19）的管道均设有电磁开关阀。

6.根据权利要求2所述的一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺的专用设备，其特征在于，所述进料斗（9）设有密封盖。

7.根据权利要求1所述的一种从氨水出发的碱式碳酸锌生产工艺的专用设备，其特征在于，所述出料管（10）的管口处设有离子浓度检测仪，所述液体反应釜（1）的上部设有压力表，所述液体反应釜（1）的中部设有温度表，所述液体反应釜（1）的底部设有液位计。