第7期 徐冬等：氧化锌的碱法浸出 ·815 由表3可知：在较低Na,0质量分数下 60 (<29%),直接降温难于提取体系中的氧化锌 E点，NaZn(OH) 、22.31%N1,0,58.27%7m0,19.42%1H,0) 但是，将100℃质量分数为33.74%Na20、 50 25.18%Zn0的Na,0-Zn0-H20体系直接降温至 40 至Zn0点 25℃达到平衡后，则可得到质量分数39.53% Na20、8.90%Zn0的Na20-Zn0-H20体系，对所析 以 100℃ 出的晶体进行X射线衍射(XRD),其成分如图6 320 所示. 140000 10- 25℃ b'B 120000 ▲—NaZn(OH,) 20 0 35 40 45 ID000 Na,)质量分数% 80000 图825~100℃Na20-Zn0-H20相图右支溶解度曲线上的氧化 6000 锌循环 40000 Fig.8 Circulation of zine oxide on the right solubility curve of the NazO-ZnO-H2O system in the range of 25 to 100 C 20000 由图7和图8可知，理论上100℃时，质量分 10 4050 60 7080 20) 数33.74%Na20、25.18%Zn0的平衡体系（A 点)，降温至25℃时，A点位于该三元体系25℃等 图6100℃、Na20质量分数为33.74%的体系降温至25℃析出 温截面图的NaZn(OH),（E点)固相扇形区内，析 的品体的XRD谱 Fig.6 XRD pattern of crystals obtained from the system which con- 出NaZn(OH),(E点)，其液相成分将沿着AE连线 tained33.74%Na,0 cooling from100℃to25℃ 的反向延长线变化至与25℃平衡线的交点b点，实 验结果得到的B点与b点十分接近.倘若在B点分 结果表明，析出的晶体是NaZn(OH)3,即Na20· 离出析出的晶体后，在100℃下再去溶解氧化锌，其 2Z03H,0,该物质溶于纯水后可有效地析出氧化 液相成分理论上将沿着B与ZO点的连接线变化 锌，从而与氢氧化钠溶液分离.画出25~100℃ 至与100℃平衡线的交点C点，在C点进行浓缩或 Na,0-Zn0-H,0相图上该过程的变化，如图7和 者添加少量碱后又可以回到A点，这样构成了三角 图8所示. 形ABC的氧化锌循环.这个循环构想和对所析出晶 n0点 体的处理方法与用氢氧化钠亚熔盐法处理一水硬铝 石生产氧化铝以及用氢氧化钾亚熔盐法处理低 品位难分解铌钽矿闭的生产工艺类似. 25 E点， Z0的质量分数% 3结论 NaZn(OH) Na O 的 50 (1)Na20-Zn0-H20体系相图和Na20-Al203- 分数 H,0体系相图相似，氧化锌等温溶解度曲线包括上 升曲线段（左支）、最大溶解度点和下降曲线段（右 75 100℃ 25 支)：Na20-Zn0H20体系在25℃、75℃和100℃低 i25℃ 碱浓度下(Na,0质量分数小于29%)的氧化锌溶解 B 曲线相差不大，但在较高碱浓度(Na,0质量分数大 3 50 Na.O 75 H,0的质量分数/% 于29%)时，氧化锌的溶解度有较大的区别.Na,0- 图725~100℃Na20-Zm0-H20三元相图降温相变图 ZO-H,0体系相图是氧化锌的碱法浸出的理论基 Fig.7 Cooling phase diagram of the Na2O-ZnO-2 O system in the 础并对其有直接的指导意义. range of25to100℃ (2)根据100℃的左支(Na,0质量分数小于第 7 期 徐 冬等: 氧化锌的碱法浸出 由 表 3 可 知: 在 较 低 Na2O 质 量 分 数 下 ( ＜ 29% ) ，直接降温难于提取体系中的氧化锌． 但是，将 100 ℃ 质 量 分 数 为 33. 74% Na2O、 25. 18% ZnO 的 Na2O--ZnO--H2O 体系直接降温至 25 ℃ 达 到 平 衡 后，则可得到质量分数 39. 53% Na2O、8. 90% ZnO 的 Na2O--ZnO--H2O 体系，对所析 出的晶体进行 X 射线衍射( XRD) ，其成分如图 6 所示． 图 6 100 ℃、Na2O 质量分数为 33. 74% 的体系降温至 25 ℃ 析出 的晶体的 XRD 谱 Fig． 6 XRD pattern of crystals obtained from the system which con￾tained 33. 74% Na2O cooling from 100 ℃ to 25 ℃ 结果表明，析出的晶体是 NaZn( OH) 3，即Na2O· 2ZnO·3H2O，该物质溶于纯水后可有效地析出氧化 锌，从而与氢氧化钠溶液分离． 画 出 25 ～ 100 ℃ Na2O--ZnO--H2O 相图上该过程的变化，如图 7 和 图 8所示． 图 7 25 ～ 100 ℃ Na2O--ZnO--H2O 三元相图降温相变图 Fig． 7 Cooling phase diagram of the Na2O-ZnO-H2O system in the range of 25 to 100 ℃ 图8 25 ～ 100 ℃ Na2O--ZnO--H2O 相图右支溶解度曲线上的氧化 锌循环 Fig． 8 Circulation of zinc oxide on the right solubility curve of the Na2O-ZnO-H2O system in the range of 25 to 100 ℃ 由图 7 和图 8 可知，理论上 100 ℃ 时，质量分 数 33. 74% Na2O、25. 18% ZnO 的 平 衡 体 系 ( A 点) ，降温至 25 ℃ 时，A 点位于该三元体系 25 ℃ 等 温截面图的 NaZn( OH) 3 ( E 点) 固相扇形区内，析 出NaZn( OH) 3 ( E 点) ，其液相成分将沿着 AE 连线 的反向延长线变化至与 25 ℃平衡线的交点 b'点，实 验结果得到的 B 点与 b'点十分接近． 倘若在 B 点分 离出析出的晶体后，在 100 ℃下再去溶解氧化锌，其 液相成分理论上将沿着 B 与 ZnO 点的连接线变化 至与100 ℃平衡线的交点 C 点，在 C 点进行浓缩或 者添加少量碱后又可以回到 A 点，这样构成了三角 形 ABC 的氧化锌循环． 这个循环构想和对所析出晶 体的处理方法与用氢氧化钠亚熔盐法处理一水硬铝 石生产氧化铝［16］以及用氢氧化钾亚熔盐法处理低 品位难分解铌钽矿［17］的生产工艺类似． 3 结论 ( 1) Na2O--ZnO--H2O 体系相图和 Na2O--Al2O3-- H2O 体系相图相似，氧化锌等温溶解度曲线包括上 升曲线段( 左支) 、最大溶解度点和下降曲线段( 右 支) ; Na2O--ZnO--H2O 体系在 25 ℃、75 ℃和 100 ℃低 碱浓度下( Na2O 质量分数小于 29% ) 的氧化锌溶解 曲线相差不大，但在较高碱浓度( Na2O 质量分数大 于 29% ) 时，氧化锌的溶解度有较大的区别． Na2O-- ZnO--H2O 体系相图是氧化锌的碱法浸出的理论基 础并对其有直接的指导意义． ( 2) 根 据 100 ℃ 的左支( Na2O 质量分数小于 ·815·