锌灰资源化回收及超临界水热合成纳米氧化锌系统工艺
Zinc Ash Recycling and the System of Supercritical Hydrothermal Synthesis of Nano-Zinc Oxide作者机构:西安交通大学能源与动力工程学院西安710049
出 版 物:《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)
年 卷 期:2024年第58卷第3期
页 面:193-203页
核心收录:
学科分类:0808[工学-电气工程] 07[理学] 08[工学] 070205[理学-凝聚态物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学]
基 金:国家自然科学基金资助项目(52101096 52176162)
主 题:锌灰资源化回收 超临界水热合成 纳米氧化锌 高值化利用
摘 要:为了对锌灰进行资源化回收及对其经济性进行分析,将湿法回收工艺和超临界水热合成技术相结合,将锌灰生成价值较高的纳米氧化锌产品,采用Aspen Plus软件平台,建立了完整的系统工艺,并分析了系统运行过程中的物料成本及能耗成本。在硫酸浓度为2 mol·L^(-1)、固液比为1∶8、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h、搅拌器转速为300 r·min^(-1)的条件下,锌灰中锌的浸出率达到了95%以上。除杂过程除去了Fe、Al、Ni、Cu等杂质,除杂后的溶液中锌的质量分数达到了97%。利用锌灰浸出液在400℃和25 MPa的超临界条件下,合成了平均粒径为26 nm的纳米氧化锌,晶体结晶度良好,纯度较高。通过与纯物料所合成的纳米氧化锌进行对比,验证了该技术的可行性,显著提升了系统运行的经济性。