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第 6 卷第 5 期过程工程学报
2006 年 10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2006
利用锌浮渣制备四脚状氧化锌晶须
周建萍��丘克强��傅万里��陈启元�
(1. 南昌航空工业学院材料学院江西南昌 330034 2. 中南大学化学化工学院湖南长沙 410083)
摘要首次采用锌浮渣为原料利用平衡气量控制法制备了四脚状氧化锌晶须(T-ZnOw) 探讨了原料反应温度
和反应器密封程度等因素对产物 ZnO 结晶结构和形貌的影响并采用 XRD, FE-SEM 表面能谱(EDS)对其结构和形
貌进行了测试表征. 结果表明具有完整结构的四脚状晶须产品仅由 Zn 和 O 组成 O 原子数少于化学计量比且核
心部位 O 含量最低制备具有规整结构的四脚状氧化锌晶须的最佳反应温度为 900 以不同锌品位的锌浮渣为原料
制备的产品均为具有六方纤锌矿结构的结晶完整的氧化锌但产品形貌和四脚状晶须的产率受原料中氧化锌含量和
Sb 含量的影响. 研究表明制备四脚状氧化锌晶须是锌二次资源回收利用的一条高附加值的途径.
关键词锌浮渣四脚状氧化锌晶须制备形貌
中图分类号 TQ132 文献标识码 A 文章编号 1009­606X(2006)05­0753­05
��前�言�炉通过高温气相氧化法制备 T-ZnOw. 反应装置如图 1
所示.
锌浮渣是湿法炼锌工厂中阴极锌片熔铸的主要副
产物其中每生产电解锌 1 万 t 大约产出锌浮渣 450 t[1]. Lifting pole
目前这类锌浮渣主要用来生产附加值较低的锌化工产
Furnace
品[1­3]. 作为锌资源和锌冶炼大国如何有效开发利用锌
浮渣在我国是一个很有意义的研究课题
. Crucible
四脚状氧化锌晶须(T-ZnOw)是晶须家族中少有的
Base
具有三维空间结构的无机晶体材料其独特的结构和优 Refractory brick
良的综合性能(如机械强度高半导电性耐磨抗震
抗菌吸波等)使其既可作为结构材料也可作为功能材

料使用在国防电子化工交通等众多领域具有广
图 1 反应装置示意图
泛的应用前景和巨大的市场潜力. 因此自 20 世纪 80
Schematic experimental apparatus for the growth of T-ZnOw
年代以来有关 T-ZnOw 制备和应用的研究引起了人们
的广泛关注[4­7]. 迄今为止关于 T-ZnOw 晶须的制备已所采用的原料锌浮渣源自国内几个不同的锌冶炼
有不少报道但这些方法普遍采用纯度较高(>98%)的锌厂锌的存在形式主要为金属和氧化物. 先干燥然后
粉锌粒或锌块等锌一次资源为原料. 这类锌原料价格用真空蒸馏的方法确定不同锌浮渣中金属锌的含量. 其
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较高加之生产工艺繁杂因此严重阻碍了 T-ZnOw 的中 1 渣中金属锌含量在 82%~85% 2 渣中含量在
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工业化生产和市场普遍推广应用. 75%~78% 3 渣中含量为 50%左右其余的金属杂质主
本研究以