活性、纳米氧化锌生产技术

PAGEPAGE5活性、纳米氧化锌生产技术可行性论证报告成都川大技术转移中心

活性、纳米氧化锌生产技术可行性论证报告一、项目意义：迄今为止，人们已开发研制了许多种不同规格的氧化锌，依其质量高低与性质用途，把它们划分为三大类：1、低档品：包括低度氧化锌（ZnO6%～8%）和次氧化锌（含ZnO85%～98%）。2、中档品：包括等级氧化锌（含ZnO98%～99.8%）与饲料氧化锌。3、高档品：包括活性氧化锌（ActiveZincOxide简称AZO）和超微氧化锌，粒度小于10μm的AZO即为UFP氧化锌。目前，我国氧化锌的产品结构特点是中档氧化锌生产过剩，高档氧化锌生产不足仍需进口。活性氧化锌不仅生产量少，且质量差，生产的活性氧化锌只能达到部标HG/T2572-94二等品水平。在我国橡胶（陶瓷、日用化工、建筑材料、电子材料等）工业中使用的氧化锌大多为中、低档氧化锌，从而影响产品质量，导致缺乏市场竞争力。企业经济效益将受到直接影响。活性纳米氧化锌是面向21世纪的新材料、新品种，由于它颗粒极细，比表面积大，国内外科学工作者正在积极开发新的应用领域，因此，活性纳米氧化锌生产前景看好，有着极大的发展潜力。二、UFP氧化锌的用途：UFP氧化锌所具有的表面效应和体积效应等奇异性能已在工业各部门中得到了广泛应用，国内外专家学者一致认为，随着科学技术的迅速发展，UFP氧化锌必将取代传统的氧化锌系列产品。1、橡胶工业橡胶工业是氧化锌的最大用户，UFP氧化锌具有颗粒小，比表面积大（可达100M2/g）、分散性好、疏松多孔、流动性好等物理化学性质，用于制造高速耐磨的橡胶制品，如飞机轮胎、高级轿车的子午线胎等，具有防止老化、抗摩擦着火、使用寿命长等功能，不仅改变了橡胶制品的表观质量，而且其用量仅为等级氧化锌的30%～50%，大大降低了企业的生产成本。2、陶瓷陶瓷行业是氧化锌的又一大用户，利用UFP氧化锌的体积效应和高度的分散能力，不需加工球磨可直接使用，在陶瓷制品的烧制过程中，使其烧结温度降低400℃～600℃，烧成品光亮如镜，有很好的“成像效应”，具有减少工序，降低能耗，提高产品质量等优点。3、日用化工由于UFP氧化锌具有奇特的表面效应，使得其在阳光，尤其是在紫外线的照射下，能够自行分解出自由移动的带负电的电子，同时留下带正电的空穴，这种空穴可以激活空气中的氧变成活性氧，该活性氧可以把大多数的病菌和病毒杀死。在纤维纺织品及其服饰里应用这种活性氧化锌，可以使其除具有屏蔽紫外线的作用外，还有抗菌、防霉、除臭的功效。另外，应用在化妆品中，对皮肤有着非常好的保护作用。4、涂料在涂料油漆中加入UFP氧化锌，不仅能屏蔽紫外线，杀灭各种微生物，还具有神秘的“颜色效应”，故用在远行舰船上，能提高航行速度，延长检修期限。此外，用UFP氧化锌制造的一种汽车颜料，尤其是高级轿车专用的变色颜料，添加在金属闪光的面漆中，随着角度的变化，能使涂层产生神秘的颜色变化，使车身表面产生较好的成像效果，增辉闪光。5、磁性材料、电子材料在制作磁性材料中，另入UFP氧化锌，不仅可以简化制造工艺，还可以提高产品的均一性和磁导率，减少产品在烧制过程中碎裂的损失，降低烧结温度，提高产品质量。此外，UFP氧化锌还可用作荧光屏的涂料，在荧光灯管中，加入少量UFP氧化锌可以延长灯管的使用寿命，具有节能等显著特点。三、生产工艺特点：1、产品质量好本生产工艺生产的活性氧化锌的技术为工业规模（2000吨/年以上）生产的技术，由于技术先进，其产品质量全部达到部标HG/T2572-94中一等品的各项指标要求，比表面大于45M2/g。纳米氧化锌已进行过中试，其产品粒径小于60nm。颗粒均匀、比表面积大于60m2/g、纯度高，是纳米氧化锌中的优质产品。本技术不同于传统方法，具有技术新、工艺先进。产品质量稳定等特点（后附粒径和比表面积分析数据）。2、生产成本低：原料价廉，回收率高。两类产品均可用工业粗原料，如粗氧化锌、锌渣、菱锌矿等，硫酸可用废酸（浓度大于20%），工业硫酸等，其它原料都用价廉的工业原料。同时回收率高，故使生产成本低。四、投资与市场情况：1、主要设备：蒸汽锅炉、反应釜若干、水净化设备、过滤设备若干、储槽若干、泵若干、烘干设备、煅烧炉等。2、占地面积：（1）以生产2000吨/年活性氧化锌计，生产厂房约2500m2～3000m2；（2）以生产500吨/年纳米氧化锌计，生产厂房约3000m2～3500m2。3、生产人员；工人应具有高中文化程度。五、三废及环境污染情况：1、生产过程中无毒害气体产生；2、生产活性氧化锌的母液可回收、蒸发浓缩后，可得副产品硫酸铵，洗涤水可返回配料使用，基本上无废液产生。六、经济效益进口的纳米氧化锌估计价约10000美元/吨以上（1995年价格为50000美元/吨），本技术生产成本约10000～13000元人民币/吨。活性氧化锌售价12000～13500元人民币/吨，本技术生产成本约7000～8000元人民币/吨，若原料用废酸等，则成本更低。成都川大技术转移中心

中国科学院成都分院分析测试中心分析结果报告单仪器组：透射电子显微镜 分析编号：送样日期2001.7.2完成日期2001.7.18送样单位四川大学化学学院送样人陈种菊样品名称9-7ZnO分析要求粉末粒度和形态制样方法超声分散测试条件JEM-100CX透射电子显微镜，加速电压80KV分析测试结果9-7ZnO为超微粉末，组成粉末的颗粒粒径大部分在20nm以下；有小而不完整的晶须存在；还有少量粒径约60nm的球状颗粒存在。详见所摄照片。拍照片三张，放大倍数十万倍。备注本分析结果不得作鉴定和监测报告。分析测试人：张伯兰 校核人：

ASAP2010V1.01A Unit1 Serial#683 Page3SampleId:9-7ZnOOperatorId:YYHSubmitterId:CZJFileName:C:\ASAP2010\DATA\000-106.SMPStarted:01/04/8010:37:07AnalysisAdsorptive:N2Completed:AnalysisBath:77.35KReportTime:01/04/8012:02:41ThermalCorrection:NOSampleWeight:0.2000gSmoothedPressures:NOWarmFreespace:37.0015cm3ColdFreespace:95.6954cm3Equil.Interval:5secsLowPressureDose:NoneSummaryReportAreaSinglePointSurfaceAreaatP/Po0.19990001: 91.7722 m2/gBETSurfaceArea: 96.6898m2/gVolumeSinglePointTotalPoreVolumeofporeslessthan644.6352ADiameteratP/Po0.96905438: 0.235089cm3/gPoreSizeAveragePoreDiameter(4V/AbyB