醋酸鋅,白色單斜片狀晶體,水溶液為無色透明液體,微帶醋酸臭味,低毒,可溶于水和乙醇,比重1.735 g/cm3。在100 ℃失去結(jié)晶水,熔點200℃(分解)。醋酸鋅是一種重要的化工原料,用作醋酸乙烯等的催化劑,印染行業(yè)的媒染劑和木材的防腐劑、消毒劑,在醫(yī)藥上作為收斂劑和防腐劑、消毒劑,在陶瓷行業(yè)制作釉料等。

生產(chǎn)工藝
醋酸鋅的生產(chǎn)一般由高純氧化鋅與成品醋酸反應(yīng)制得。首次反應(yīng)時往醋酸中加入少量水升溫至80~90 ℃后加入氧化鋅,反應(yīng)時酸過量,控制一定的比例,反應(yīng)液進入結(jié)晶器降溫結(jié)晶,然后離心得產(chǎn)品醋酸鋅,母液套用。但隨著市場競爭的激烈加劇,采用該工藝的產(chǎn)品的利潤空間逐漸降低。由此看采用不純的氧化鋅經(jīng)過合理的除雜工藝后制產(chǎn)品不失為一條降低生產(chǎn)成本的好方法。
除雜思路
有研究人員設(shè)計了一套低含量氧化鋅生產(chǎn)醋酸鋅的工藝。采用氨―碳銨溶液浸取氧化鋅,加入少量雙氧水氧化低價的鐵、錳后加入硫化銨沉淀雜質(zhì),用板框過濾,加熱蒸氨后得堿式碳酸鋅,堿式碳酸鋅再與醋酸反應(yīng)生成醋酸鋅。蒸出的氨水與反應(yīng)生成的二氧化碳回收使用。該工藝流程長,氨揮發(fā)損失大,物料損耗大,但除雜效果并不理想。
對此,相關(guān)研究人員進行認真分析,通過大量實驗,確定直接法生產(chǎn)工藝,結(jié)合各種物質(zhì)性質(zhì)的不同設(shè)計了一合理的除雜方案,經(jīng)實驗驗證可行。氧化鋅中的雜質(zhì)有鐵、錳、銅、鉻、鎘、鉛、鉍、鈷及鎳等,不同來源的原料中雜質(zhì)含量不同,如何除掉如此多種的雜質(zhì)是個關(guān)鍵。
上述各種金屬的醋酸鹽在水中的溶解度均較大,不能通過鹽的結(jié)晶與重結(jié)晶分離。三價鉻的氧化物不溶于稀酸(稀醋酸),但通過醋酸溶解后可過濾掉一些機械雜質(zhì)及一些其他的難溶金屬化合物。
但由元素的標準電極電位可知,上述各種雜質(zhì)中,除錳和鉻外,其余可被鋅置換。
據(jù)此,選擇在一定條件下用純鋅粉置換除雜。由電極電位以上元素僅銅和鉍的電負性是大于0的,其余小于0,而反應(yīng)體系中為控制產(chǎn)品醋酸鋅的合格酸是過量的,游離酸的濃度在10%~30%之間。使用鋅粉除雜工藝條件的選擇十分重要。通過控制合適的酸度、溫度、攪拌強度、鋅粉的加入量與攪拌時間,很好地解決了該問題。隨著鋅粉的加入,雜質(zhì)析出,往體系中添加高質(zhì)量的活性炭吸附,過濾除雜,然后降溫結(jié)晶,離心后得成品。
除雜工藝
在系統(tǒng)中錳、鉻長期積累,母液顏色加重呈棕紅色,進而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)氫氧化鋅的特性,設(shè)計了如下除雜工藝。將離心后的反應(yīng)母液濃縮,蒸出大部分游離酸,適當(dāng)稀釋后加氫氧化鈉溶液,升溫到70 ℃左右,調(diào)pH值到8.5~9.0后攪拌40~60 min過濾,濾液保留。濾渣用濃氫氧化鈉溶解,再過濾,棄去不溶性的雜質(zhì)。母液用醋酸回調(diào)pH值,過濾出氫氧化鋅,與原料氧化鋅混合反應(yīng)。濾液與首次加氫氧化鈉的濾液合并,濃縮結(jié)晶制得商品醋酸鈉。
根據(jù)金屬氫氧化物的溶度積,理論上能夠通過這種方法,可以很好地達到除雜的目的。