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【摘要】：锌灰是锌冶炼中的工业废渣，中小企业每年都以数百万吨为计。锌灰泥中含有多种可金属，具有极高的利用价值，若不及时回收不仅是对资源的浪费，而且对环境也是一种极大危害。研究镀锌废渣生产七水硫酸锌的工艺方法及条件。生产表明：控制一定的反应条件可有效除去铁、锰等杂质，产品质量达到化工一级品标准。具有工艺简单，操作方便，投资少，效益好等优点。
【关键词】：七水硫酸锌；工艺方法；制备；环保
1.药品性质、原料分析以及流程
1.1七水硫酸锌性质概述
1.1.1物理性质：别 名：锌矾、皓矾，无色斜方晶体、颗粒或粉末，无气味，味涩。熔点（℃）：100，沸点（℃）：>500（分解），相对密度（水=1）：1.957易溶于水。
1.1.2化学性质：纯硫酸锌在空气中久贮不变黄，置于干燥空气中失去水而成白色粉末。有多种水合物：在0-39℃范围内与水相平衡的稳定水合物为七水硫酸锌，39-60℃内为六水硫酸锌，60-100℃内则为一水硫酸锌。当加热到280℃时各种水合物完全失去结晶水，680℃时分解为硫酸氧锌，750℃以上进一步分解，最后在930℃左右分解为氧化锌和三氧化硫。ZnSO4·7H2O 与 MSO4·7H2O（M = Mg， Fe， Mn， Co， Ni） 在一定范围内形成混合晶体。与碱反应生成氢氧化锌沉淀，与钡盐反应生成硫酸钡沉淀。
1.2 原料分析
锌灰是锌冶炼中的工业废渣，中小企业每年都以数百万吨为计，其中ZnO含量30%-40%，SiO2含量30%，还有Fe，Al，Cd，Cu，Ni等金属，如不加以处理，既污染环境，又造成资源浪费。锌灰泥中含有Fe，Zn，Mg，Al，Ni，Si等，具有重要的回收利用价值。经过一系列的分析、过滤、提纯等制备ZnSO4-7H2O。
1.3 实验原理
锌灰中存在多种不溶于酸也不溶于水，采用酸溶法。利用稀硫酸溶解氧化锌，通过抽滤除去大部分的杂质，再利用利氧化性、氢氧化物的性质把Fe2+和Fe3+一起除去。在通过加入Zn粉，除去上述方法中无法出去的杂质离子（如Mg），再利用碳酸氢根离子沉淀出Zn2+，抽滤取沉淀再用过量的硫酸溶解沉淀，通过重结晶再利用乙醇的极性降低七水硫酸的溶解度，抽滤得到七水硫酸锌晶体。
2.实验操作以及器材
2.1实验试剂及仪器
试剂：锌灰（10g），3M/L硫酸，6M/L氨水，双氧水溶液，碳酸氢铵。
仪器：铁架台，烧杯，温度计，大铁圈，玻璃棒，抽滤瓶，布氏漏斗，胶头滴管，量筒。
2.2实验步骤
第一步：用分析天平量取10g样品放入烧杯，加蒸馏水20ml。3M/L硫酸10ml，控制温度60-70摄氏度，加热搅拌使其充分溶解，半小时后，再重复上述操作，使锌能够进一步浸出。
第二步：停止加热，待冷却至室温，抽滤后去除沉淀，在滤液中用6M氨水调节pH=4左右，加入双氧水，形成氢氧化铁沉淀，再用氨水将pH调到5.2-5.4左右（Ph越大，沉淀量越大）。抽滤后取滤液，加入0.1g锌粉，过滤后取滤液。在加热搅拌溶液的基本加入过量的碳酸氢铵（判断方法：加入碳酸氢铵后看溶液是否还有沉淀扩散出来，若没有即可），抽滤取滤液，要用蒸馏水冲洗过量的铵根离子。
第三步：将沉淀放入烧杯中，加入稀硫酸（使沉淀完全溶解），过滤蒸发（加热蒸干，在水外围有一层晶膜即可），冷却（采用自然冷却，容易得到较好的晶型），再加入无水乙醇，待晶体析出后抽滤即可。
3.实验结果反思
3.1实验注意事项
①除杂要除干净，必要的可以除两次三次等。（特别是对铁离子的除杂）；
②除铁离子的pH要高（必须达到4以上），易容易除的干净；
③要想产量高：a.要加入过量的碳酸氢铵，使锌离子完全沉淀。b.结晶蒸发时要使溶液蒸的干一些（表面要出现一层晶膜）。c.要时间花的久，特别是蒸发结晶是时候；
④加硫酸时一定要使其充分溶解但又不要过量，过量容易后期加热结晶时间久。
3.2实验反思与展望
本次实验是对七水硫酸锌制备的一次探究，同时也是一次对环境保护的探索。近年来，大众对环保的意识的增强。对于锌灰泥这种具有利用价值，但是不处理对环境起到极大污染的废料，对企业的发展造成极大的困扰。而回收处理后的产物却具有极高的价值，不仅减少了处理的成本同时也处理了废弃物。
本次实验是对七水硫酸锌制备的探究，在本次实验中探讨了对锌灰泥的处理方法与工艺，对七水硫酸锌的除杂条件、结晶特征、实验步骤等进行了大致的设计以及验证，同时对实验中产生的问题进行了深入探究以及对步骤的改进（如除杂除杂后必须滤液澄清且透明以保证滤液中无杂质离子，因此在原来一次抽滤的基础上再增加一到两次以确保除杂干净等）。对锌灰泥的处理，以及七水硫酸锌的制备具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]赵振恒.实用小化工知识[M].广州：广东科技出版社， 1992.3.
[2]甘若兰.无机化学[M].南京：江苏科技出版社，1985.
[3]杭大化学系编.分析化学手册（第二分册）[M].北京： 化学工业出版社，
1980.4.
[4]蔣馥华，等.选择性溶解除杂用平炉尘制备氧化铁红[J].化学世界，1993（9）：34.
[5]洪金德.聚合硫酸铁的研制及应用[J].华侨大學学报 （自然科学版），1995，16（4）：4342438.
[6]王海舟主编.铁矿石分析[M]，北京：科学出版社， 2000：829.
[7]武道吉等.国外制造聚合硫酸铁的新方法[J].化工环保，1997，17（5）：277—280.
作者简介：吴志康（1997—），男，汉族，浙江义乌人，学生，本科，单位：浙江师范大学行知学院理学分院，专业：应用化学；
贾 越（1995—），女，汉族，山西忻州人，学生，本科，单位：浙江师范大学行知学院理学分院，专业：环境工程。
【关键词】：七水硫酸锌；工艺方法；制备；环保
1.药品性质、原料分析以及流程
1.1七水硫酸锌性质概述
1.1.1物理性质：别 名：锌矾、皓矾，无色斜方晶体、颗粒或粉末，无气味，味涩。熔点（℃）：100，沸点（℃）：>500（分解），相对密度（水=1）：1.957易溶于水。
1.1.2化学性质：纯硫酸锌在空气中久贮不变黄，置于干燥空气中失去水而成白色粉末。有多种水合物：在0-39℃范围内与水相平衡的稳定水合物为七水硫酸锌，39-60℃内为六水硫酸锌，60-100℃内则为一水硫酸锌。当加热到280℃时各种水合物完全失去结晶水，680℃时分解为硫酸氧锌，750℃以上进一步分解，最后在930℃左右分解为氧化锌和三氧化硫。ZnSO4·7H2O 与 MSO4·7H2O（M = Mg， Fe， Mn， Co， Ni） 在一定范围内形成混合晶体。与碱反应生成氢氧化锌沉淀，与钡盐反应生成硫酸钡沉淀。
1.2 原料分析
锌灰是锌冶炼中的工业废渣，中小企业每年都以数百万吨为计，其中ZnO含量30%-40%，SiO2含量30%，还有Fe，Al，Cd，Cu，Ni等金属，如不加以处理，既污染环境，又造成资源浪费。锌灰泥中含有Fe，Zn，Mg，Al，Ni，Si等，具有重要的回收利用价值。经过一系列的分析、过滤、提纯等制备ZnSO4-7H2O。
1.3 实验原理
锌灰中存在多种不溶于酸也不溶于水，采用酸溶法。利用稀硫酸溶解氧化锌，通过抽滤除去大部分的杂质，再利用利氧化性、氢氧化物的性质把Fe2+和Fe3+一起除去。在通过加入Zn粉，除去上述方法中无法出去的杂质离子（如Mg），再利用碳酸氢根离子沉淀出Zn2+，抽滤取沉淀再用过量的硫酸溶解沉淀，通过重结晶再利用乙醇的极性降低七水硫酸的溶解度，抽滤得到七水硫酸锌晶体。
2.实验操作以及器材
2.1实验试剂及仪器
试剂：锌灰（10g），3M/L硫酸，6M/L氨水，双氧水溶液，碳酸氢铵。
仪器：铁架台，烧杯，温度计，大铁圈，玻璃棒，抽滤瓶，布氏漏斗，胶头滴管，量筒。
2.2实验步骤
第一步：用分析天平量取10g样品放入烧杯，加蒸馏水20ml。3M/L硫酸10ml，控制温度60-70摄氏度，加热搅拌使其充分溶解，半小时后，再重复上述操作，使锌能够进一步浸出。
第二步：停止加热，待冷却至室温，抽滤后去除沉淀，在滤液中用6M氨水调节pH=4左右，加入双氧水，形成氢氧化铁沉淀，再用氨水将pH调到5.2-5.4左右（Ph越大，沉淀量越大）。抽滤后取滤液，加入0.1g锌粉，过滤后取滤液。在加热搅拌溶液的基本加入过量的碳酸氢铵（判断方法：加入碳酸氢铵后看溶液是否还有沉淀扩散出来，若没有即可），抽滤取滤液，要用蒸馏水冲洗过量的铵根离子。
第三步：将沉淀放入烧杯中，加入稀硫酸（使沉淀完全溶解），过滤蒸发（加热蒸干，在水外围有一层晶膜即可），冷却（采用自然冷却，容易得到较好的晶型），再加入无水乙醇，待晶体析出后抽滤即可。
3.实验结果反思
3.1实验注意事项
①除杂要除干净，必要的可以除两次三次等。（特别是对铁离子的除杂）；
②除铁离子的pH要高（必须达到4以上），易容易除的干净；
③要想产量高：a.要加入过量的碳酸氢铵，使锌离子完全沉淀。b.结晶蒸发时要使溶液蒸的干一些（表面要出现一层晶膜）。c.要时间花的久，特别是蒸发结晶是时候；
④加硫酸时一定要使其充分溶解但又不要过量，过量容易后期加热结晶时间久。
3.2实验反思与展望
本次实验是对七水硫酸锌制备的一次探究，同时也是一次对环境保护的探索。近年来，大众对环保的意识的增强。对于锌灰泥这种具有利用价值，但是不处理对环境起到极大污染的废料，对企业的发展造成极大的困扰。而回收处理后的产物却具有极高的价值，不仅减少了处理的成本同时也处理了废弃物。
本次实验是对七水硫酸锌制备的探究，在本次实验中探讨了对锌灰泥的处理方法与工艺，对七水硫酸锌的除杂条件、结晶特征、实验步骤等进行了大致的设计以及验证，同时对实验中产生的问题进行了深入探究以及对步骤的改进（如除杂除杂后必须滤液澄清且透明以保证滤液中无杂质离子，因此在原来一次抽滤的基础上再增加一到两次以确保除杂干净等）。对锌灰泥的处理，以及七水硫酸锌的制备具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]赵振恒.实用小化工知识[M].广州：广东科技出版社， 1992.3.
[2]甘若兰.无机化学[M].南京：江苏科技出版社，1985.
[3]杭大化学系编.分析化学手册（第二分册）[M].北京： 化学工业出版社，
1980.4.
[4]蔣馥华，等.选择性溶解除杂用平炉尘制备氧化铁红[J].化学世界，1993（9）：34.
[5]洪金德.聚合硫酸铁的研制及应用[J].华侨大學学报 （自然科学版），1995，16（4）：4342438.
[6]王海舟主编.铁矿石分析[M]，北京：科学出版社， 2000：829.
[7]武道吉等.国外制造聚合硫酸铁的新方法[J].化工环保，1997，17（5）：277—280.
作者简介：吴志康（1997—），男，汉族，浙江义乌人，学生，本科，单位：浙江师范大学行知学院理学分院，专业：应用化学；
贾 越（1995—），女，汉族，山西忻州人，学生，本科，单位：浙江师范大学行知学院理学分院，专业：环境工程。