碱式碳酸锌的制取方法
用碳酸氢铵沉淀法制取碳式碳酸锌及活性氧化锌，其特征是，采用硫酸锌（特别是用锌粉还原法制取保险粉后的回收氢氧化锌，经用工业硫酸溶解，除去杂质后的硫酸锌），溶液中加入碳酸氢铵为沉淀剂，沉淀为碱式碳酸锌，经过滤洗涤干燥后成为碱式碳酸锌成品，经焙烧后制取活性氧化锌的工艺方法，也适用于制备其它形式的碱式碳酸盐。
碳化法制备碱式碳酸锌过程的热力学分析
氧化锌是一种用途极为广泛的高功能精细无机化工产品,广泛地应用于医药、石油化工、橡胶、油漆、光催化、陶瓷和导电材料等领域[1-3]。国内外对氧化锌的制备研究较为深入,目前,国内研究最多的是酸浸法和氨浸法[4-7]。两种方法经浸出和净化后均采用碳化法后煅烧获取氧化锌,但对最重要的工序之一———碳化过程制取的中间产物物相组成,目前还没有真正的确定和表征。凌远兵等人[8-9]的对碱式碳酸锌物相组成的热力学分析缺乏科学性,特别是对碱式碳酸锌热力学数据的推导混淆了气-固和液-固反应的概念,获取的碱式碳酸锌热力学数据难以具有说服性。…
碳酸锌的生产方法主要是复分解法，即将含锌或氧化锌原料与硫酸作用，得粗硫酸锌溶液，经高锰酸钾氧化，除去铁、锰等杂质，然后加入锌粉，经搅拌可以除去镍、铜、镉等杂质。然后用高锰酸钾进行二次氧化，以除去少量的锰及铁。经精制的硫酸锌溶液，与纯碱液作用生成碱式碳酸锌，控制反应温度46℃、pH6.8、游离碱0.4%～0.5%。复分解所得浆状物料，经压滤，滤饼在100℃下干燥，至水分含量在2.5%以下，再经细磨、过筛，制得碱式碳酸锌成品。
反应式为：
ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O
3ZnSO4+3Na2CO3+3H2O→ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O+2CO2↑+3Na2SO4
| （1）步骤A加入H 2 O 2 的目的是将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ 便于除去，同时不引入新的杂质，反应的离子方程式为 2Fe 2+ +H 2 O 2 +2H + =2Fe 3+ +2H 2 O，由流程图看出该步操作只生成Fe（OH） 3 沉淀，结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间， 故答案为：2Fe 2+ +H 2 O 2 +2H + =2Fe 3+ +2H 2 O；3.2～5.2； （2）硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵，过滤后，得到的滤液溶质主要为（NH 4 ） 2 SO 4 ， 故答案为：（NH 4 ） 2 SO 4 ； （3）由c（Zn 2+ ）×c 2 （OH - ）=1.27×10 -17 c（Zn 2+ ）=
即1.2×10 -5 mol?L -1 ×65g?mol -1 =7.8×10 -4 g/L=0.78mg/L， 故答案为：0.78； （4）Zn比Cu活泼，可将将Cu 2+ 还原为Cu从而除去Cu 2+ ，故答案为：将Cu 2+ 还原为Cu从而除去Cu 2+ ． |
故答案为：将粗ZnO矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等；
（2）步骤A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去，同时不引入新的杂质，反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，由流程图看出该步操作只生成Fe（OH）3沉淀，结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3.2～5.2；
（3）步骤A中将铁离子转变成了氢氧化铁沉淀，所以步骤B是将氢氧化铁分离出来，实验操作是沉降、过滤；Zn比Cu活泼，可将将Cu2+还原为Cu从而除去Cu2+，
故答案为：沉降、过滤； 除去溶液中的Cu2+杂质；
（4）硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵，过滤后，得到的滤液溶质主要为（NH4）2SO4，反应的离子方程式为：2Zn2++4HCO3-═Zn2 （OH）2CO3↓+3CO2↑+H2O，
故答案为：（NH4）2SO4； 2Zn2++4HCO3-═Zn2 （OH）2CO3↓+3CO2↑+H2O．
反应方程式由于碱式碳酸锌的形态不同而不同：若其形态为zn5(co3)2(oh)6,则反应方程式为
5znso4+10nh4hco3=zn5(co3)2(oh)6+8co2↑+5(nh4)2so4+2h2o
若其形态为zn4co3(oh)6,则反应方程式为4znso4+8nh4hco3=zn4co3(oh)6+7co2↑+4(nh4)2so4
