背景及概述[1][2]
堿式碳酸鋅呈白色無定形粉末狀，相對(duì)密度4.42～4.45。溶于稀酸、堿，微溶于氨和銨鹽，不溶于水、乙醇、丙酮。300℃分解為二氧化碳和氧化鋅。與H2O2作用，放出CO2，形成過氧化物。在250～500℃按不同時(shí)間加熱冷至室溫可發(fā)生熒光現(xiàn)象。其用途有：制乳膠薄膜制品、顏料、人造絲、催化脫硫劑，醫(yī)藥上用為輕型收斂劑、防腐劑、消毒劑和皮膚保護(hù)劑。
制備[2]
一種堿式碳酸鋅的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
(1)將次氧化鋅加入到硫酸溶液中，攪拌反應(yīng)生產(chǎn)硫酸鋅溶液；
次氧化鋅與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
ZnO+HSO＝ZnSO+HO
在此反應(yīng)過程中，有一些副產(chǎn)物生成，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
PbO+HSO＝PbSO↓+HO(PbSO以沉淀的形式析出)
FeO+HSO＝FeSO+HO
CuO+HSO＝CuSO+HO
CdO+HSO＝CdSO+HO
MnO+HSO＝MnSO+HO
(2)向硫酸鋅溶液中加入高錳酸鉀和鋅粉進(jìn)行除雜，得除雜硫酸鋅溶液；
高錳酸鉀的加入可以除掉反應(yīng)液中的二價(jià)鐵離子和二價(jià)錳離子，即除去反應(yīng)液中的FeSO和MnSO，其反應(yīng)方程式為：
2HO+3MnSO+2KMnO＝KSO+5MnO↓+2HSO
14HO+6FeSO+2KMnO＝KSO+6Fe(OH)↓+5HSO+2MnO↓
MnSO與高錳酸鉀反應(yīng)生成二氧化錳沉淀，即除去錳離子；FeSO與高錳酸鉀反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，即除去鐵離子；
(3)向除雜硫酸鋅溶液中加入碳酸鈉水溶液，在溫度為50-55℃的條件下，攪拌反應(yīng)至溶液的pH為6.5-7.5，然后在溫度為45-65℃的條件下，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5-1h；
硫酸鋅與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
3ZnSO+3NaCO+3HO＝ZnCO·2Zn(OH)·HO+3NaSO+2CO↑
當(dāng)溶液的pH達(dá)到6.5-7.5，再在溫度為45-65℃的條件下，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5-1h，可以使硫酸鋅與碳酸鈉充分混合進(jìn)行反應(yīng)；
(4)過濾反應(yīng)液，用純化水洗滌濾餅至濾液不含硫酸根離子，干燥濾餅并粉碎，得堿式碳酸鋅。因堿式碳酸鋅不溶于水，用水洗滌濾餅可以除掉溶于水的雜質(zhì)，即除去硫酸根。
干燥方法[3]
傳統(tǒng)堿式碳酸鋅干燥方法采用的熱能量來源多為燃煤、燃油或天然氣，通 過燃燒這些燃料對(duì)堿式碳酸鋅進(jìn)行直接或間接干燥，這種方法往往造成大量的 能源浪費(fèi)，排出大量二氧化碳、二氧化硫等污染性氣體，不利于節(jié)能環(huán)保。
例如，有些生產(chǎn)堿式碳酸鋅的廠家用燃煤鍋爐蒸汽間接對(duì)堿式碳酸鋅進(jìn)行 干燥，每干燥一噸堿式碳酸鋅產(chǎn)品要消耗0.7噸標(biāo)煤，而每燃燒一噸標(biāo)煤要排放 2.6噸二氧化碳和8.5公斤二氧化硫。如果一家工廠每天產(chǎn)3噸堿式碳酸鋅，那 么每天需要排放5.6噸二氧化碳廢氣和18公斤二氧化硫廢氣，而二氧化碳、二 氧化硫廢氣是形成霧霾天氣的主要原因，與當(dāng)前節(jié)能環(huán)保政策大相背離。
CN201410401834.3提出一種堿式碳酸鋅干燥裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中堿式碳酸鋅干燥 過程浪費(fèi)能源、排放廢氣、不環(huán)保的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種堿式碳酸鋅干燥裝置，包括：干燥室和太陽能熱水器，所述干燥室的 下面設(shè)有干燥床；所述干燥床由自上而下依次設(shè)置的導(dǎo)熱金屬板、散熱水管和泡沫保溫板組成；所述太陽能熱水器的輸出端通過熱水輸送管與所述散熱水管的一端連接，所述散熱水管的另一端通過回流管與所述太陽能熱水器的輸入端連接。
本發(fā)明的工作原理如下：
將含有水分的堿式碳酸鋅物料放在干燥室內(nèi)的干燥床的導(dǎo)熱金屬板上，并 將物料攤開，室外的陽光透過干燥室頂部和四周的塑料薄膜或玻璃輻射到堿式 碳酸鋅物料的上表面上；與此同時(shí)，太陽能熱水器內(nèi)的熱水在熱水循環(huán)泵的作 用下經(jīng)熱水輸送管進(jìn)入干燥床內(nèi)的散熱水管內(nèi)，散熱水管產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱 金屬板傳遞給堿式碳酸鋅物料的下表面。
這樣就實(shí)現(xiàn)了堿式碳酸鋅物料上下表面同時(shí)受熱干燥，干燥過程中產(chǎn)生的 濕蒸汽通過干燥室頂部和兩側(cè)的窗口排出，加快了干燥速度。
散熱水管內(nèi)的熱水經(jīng)過熱傳導(dǎo)降溫后，通過回流管流回太陽能熱水器中， 重新被加熱，如此反復(fù)循環(huán)，不斷對(duì)干燥床上的物料進(jìn)行加熱干燥。
由于堿式碳酸鋅產(chǎn)品在陽光照射下溫度不高，不分解，因此干燥后不會(huì)改 變產(chǎn)品質(zhì)量。
應(yīng)用[4]
堿式碳酸鋅可用于制備氧化鋅：稱取堿式碳酸鋅(D90＝3.86μm)3g，加入懸浮煅燒裝置中，煅燒溫度為500℃，氣體流速為0.3L/min,反應(yīng)30min，得淺黃色氧化鋅粉體，即為納米氧化鋅，其 SEM圖如圖1所述，采用SKC-1型光透式粒度分析儀(南京工業(yè)大學(xué))檢測(cè)其粒徑 為0.76μm(D90)，采用金埃譜V-sorb2008比表面積儀測(cè)得該樣品比表面積為 34.066m2/g，以EDTA-EDTA配位滴定法檢測(cè)該粉末中氧化鋅含量為99.8％。
主要參考資料
[1] 化合物詞典
[2] CN201811027886.3 一種堿式碳酸鋅的生產(chǎn)方法
[3] CN201410401834.3 一種堿式碳酸鋅干燥裝置
[4] CN201510148057.0 一種流態(tài)化煅燒堿式碳酸鋅制備納米氧化鋅的方法