背景技術(shù)

在當(dāng)今的養(yǎng)殖業(yè)中，鋅的應(yīng)用是不可缺的，但一般都是用硫酸鋅或氧化鋅來作為 鋅元素的添加劑。硫酸鋅多采用次氧化鋅生產(chǎn)，有的甚至采用銅鎘渣生產(chǎn)，除雜不完全，生 產(chǎn)的硫酸鋅產(chǎn)品中鎘含量常常超標(biāo)，難以滿足飼料添加劑的要求；生產(chǎn)過程采用高錳酸鉀 等作為氧化劑，還存在氧化劑殘留問題，對產(chǎn)品質(zhì)量有消極影響。氧化鋅用作添加劑的生 物學(xué)效價低，要達到高鋅的飼喂效果，必須要加大添加量，這樣必然會打破動物日糧中各種 微量元素之間的平衡，導(dǎo)致營養(yǎng)成分之間的失衡，動物容易出現(xiàn)中毒癥狀，而且加大添加 量，會影響動物日糧的適口性，對動物后期生產(chǎn)不利，同時容易造成環(huán)境污染和資源浪費。 CN101445269A號中國專利文獻還公開了一種采用氧化鋅和外購的硫酸鋅生產(chǎn)堿式硫酸鋅 的方法，并以該堿式硫酸鋅作為動物飼料的鋅源添加劑，但在該技術(shù)方案中所用的原料氧 化鋅和硫酸鋅都主要是外購，成本高，影響了堿式硫酸鋅的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、原料來源廣 泛、資源利用充分、環(huán)保安全、產(chǎn)品質(zhì)量好的堿式硫酸鋅的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種堿式硫酸鋅的制備方法，包 括以下步驟：將氫氧化鈉或氨水添加到硫酸鋅水溶液中，所述氫氧化鈉或所述氨水中的氨 與硫酸鋅的摩爾比為（1.2?1.8) ： 1，在溫度為0°C?95°C、pH值為5?9的條件下進行 合成反應(yīng)，反應(yīng)完成后得到反應(yīng)產(chǎn)物；將反應(yīng)產(chǎn)物水洗、壓濾、干燥、粉碎后得堿式硫酸鋅成品。

作為對上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化和改進，本發(fā)明還提供一種堿式硫酸鋅的制備 方法，即不采用外購的硫酸鋅，而直接將產(chǎn)業(yè)鏈上游的硫酸鋅制備工藝整合到本發(fā)明的堿 式硫酸鋅制備工藝中，其具體包括以下步驟：首先將次氧化鋅溶于硫酸溶液中進行一次酸 浸，一次酸浸完成后對反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，濾液再經(jīng)過一次板式壓濾、氧化處理、二次板式 壓濾后，在濾液中添加活性鋅粉，再經(jīng)過三次板式壓濾后得到硫酸鋅水溶液；然后將氫氧化 鈉或氨水添加到所述硫酸鋅水溶液中，所述氫氧化鈉或所述氨水中的氨與硫酸鋅的摩爾比 為（1.2?1.8) ： 1，在溫度為0°C?95°C、pH值為5?9的條件下進行合成反應(yīng)，反應(yīng)完 成后得到反應(yīng)產(chǎn)物；將反應(yīng)產(chǎn)物水洗、壓濾、干燥、粉碎后得堿式硫酸鋅成品。

在上述的制備方法中，當(dāng)采用氫氧化鈉（強堿）作為反應(yīng)原料時，該合成反應(yīng)的化 學(xué)反應(yīng)式如下所示：

ZnSO4 · H2CHNaOH — Zn4 (OH) 6SO4 · XH2CHNa2SO4

上式中的X為0?7。

在上述的制備方法中，當(dāng)采用氨水（弱堿）作為反應(yīng)原料時，該合成反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如下所示：

ZnSO4 · H2CHNH3 · H2O — Zn4 (OH) 6SO4 · YH2O+ (NH4) 2SO4

上式中的Y為0?5。

在上述氫氧化鈉和氨水這兩種反應(yīng)原料中，更優(yōu)選氨水，因為氨水價格相對氫氧化鈉更加便宜，更具有成本優(yōu)勢。

上述改進后的堿式硫酸鋅的制備方法中，優(yōu)選對所述一次酸浸完成后過濾所得的 濾渣進行二次酸浸處理，二次酸浸處理時的溫度控制在常溫到100°C的范圍內(nèi)，PH值控制 在2?3，所述二次酸浸后的濾液與所述一次酸浸后的濾液合并后再進入到所述一次板式 壓濾步驟，進行后續(xù)的處理。經(jīng)過二次酸浸處理后，原料利用率大大提高，成本更加節(jié)約，資 源利用更為充分，廢棄物排放更少，更符合循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展要求。

上述改進后的堿式硫酸鋅的制備方法中，所述次氧化鋅中所含的鋅與所述硫酸的 摩爾比優(yōu)選為1 ： (1?1.3)。根據(jù)現(xiàn)有的工藝操作條件，所述一次酸浸時的溫度一般也可 控制在常溫到100°C的范圍內(nèi)，一次酸浸時的pH值一般控制在4. 5左右。

上述改進后的堿式硫酸鋅的制備方法中，所述氧化處理具體可以是向所述一次板 式壓濾后的濾液中持續(xù)充入富氧（富氧就是用空氣進行充分除去氮之后得到的高濃度的 氧氣）或空氣，所述氧化處理時的溫度優(yōu)選為70°C?95°C、時間優(yōu)選為0. 5?8h、pH值優(yōu) 選為4. 5?5. 5。

上述改進后的堿式硫酸鋅的制備方法中，所述活性鋅粉的添加量一般根據(jù)次氧化 鋅及濾液中的銅、鉛、鎘等重金屬雜質(zhì)的含量而定，一般為所述雜質(zhì)含量摩爾數(shù)的1.2倍左右。

上述各堿式硫酸鋅的制備方法中，所述硫酸鋅水溶液（即與堿液進行合成反應(yīng)時 的硫酸鋅水溶液）的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10%?43%。

上述各堿式硫酸鋅的制備方法中，所述合成反應(yīng)的時間優(yōu)選為0. 5?4h。

上述各堿式硫酸鋅的制備方法中，所述干燥時溫度一般為75°C?150°C。

上述制得的堿式硫酸鋅可作為飼料添加劑用，成品中鋅含量可達到47%? 56.9%，砷含量≤5ppm，鉛含量≤10ppm，鎘含量≤10ppm，產(chǎn)品的XRD圖譜與標(biāo)準(zhǔn)圖譜相一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明方法利用氫氧化鈉或氨水在有反應(yīng) 水的情況下直接與硫酸鋅進行反應(yīng)，無需加入另外的反應(yīng)促進劑，反應(yīng)后的產(chǎn)物進行離心 分離、干燥后即可得到堿式硫酸鋅成品，操作簡單、方便，制備得到的堿式硫酸鋅質(zhì)量穩(wěn)定 且有害雜質(zhì)含量低，能夠滿足環(huán)境保護和清潔生產(chǎn)的要求。相比于現(xiàn)有技術(shù)中用原料氧化 鋅制備的工藝路線，本發(fā)明的原料來源更加廣泛，生產(chǎn)成本也大大降低，產(chǎn)品基本無酸、堿 等副產(chǎn)物，生成的硫酸鹽可進一步回收利用。此外，在本發(fā)明改進后的技術(shù)方案中，通過利 用本發(fā)明方法自制的硫酸鋅與氫氧化鈉或氨水反應(yīng)直接合成堿式硫酸鋅，其生產(chǎn)成本要大 大低于市購的硫酸鋅，而且改進后的技術(shù)方案是由次氧化鋅生成的硫酸鋅溶液直接與氫氧 化鈉或氨水反應(yīng)生產(chǎn)堿式硫酸鋅，省去了硫酸鋅的干燥、運輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)，工藝路線更加簡 單，容易操作，生產(chǎn)原料的價格更低。

用本發(fā)明制得的堿式硫酸鋅作為飼料添加劑飼喂動物，動物不僅吸收快，而且吸 收利用率高。例如：用本發(fā)明制得的堿式硫酸鋅飼料添加劑按鋅源的標(biāo)準(zhǔn)用量喂豬，可顯著提 高仔豬增重，改善飼料效率，提高仔豬的抗應(yīng)激能力與免疫力，促進仔豬生長。

用本發(fā)明制得的堿式硫酸鋅飼料添加劑按鋅源的標(biāo)準(zhǔn)用量飼喂肉禽，使用后發(fā)現(xiàn) 其可使家禽生長速度提高，料肉比下降，并可增強家禽的羽毛光澤度，提高其應(yīng)激能力，降 低死亡率。

用本發(fā)明制得的堿式

硫酸鋅飼料添加劑按鋅源的標(biāo)準(zhǔn)用量飼喂水產(chǎn)動物，可增強 其免疫力，降低發(fā)病率與死亡率，促進生產(chǎn)，減少疾病發(fā)生，減少水溶性損失、提高餌料系數(shù)。

具體實施方式

一種本發(fā)明的堿式硫酸鋅的制備方法，包括以下步驟：先往反應(yīng)鍋中添加含硫酸 鋅（ZnSO4 · H2O,下同）64. 5g的硫酸鋅溶液（硫酸鋅溶液的質(zhì)量濃度為25% )，然后在常溫 下，再緩慢添加氫氧化鈉24g，在溫度為50°C、pH值為6的反應(yīng)條件下恒溫反應(yīng)Ih后降溫， 用冷卻水?dāng)嚢枥鋮s，壓濾，入烘房烘干，干燥溫度100°C，粉碎過40目篩，最后制備得到堿式 硫酸鋅成品。成品中的鋅含量及砷、鉛、鎘的含量測定參照氧化鋅的標(biāo)準(zhǔn)（HG 2792-1996) 方法進行測定，該成品中鋅含量為55. 7%，砷含量1. 3ppm，鉛含量2. 5ppm，鎘含量2.8ppm ； 用XRD檢測成品的晶體組成及結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的XRD圖譜與標(biāo)準(zhǔn)圖譜相一致。經(jīng)過生產(chǎn)成本的 核算，本實施例的生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，其成本約可降低15%。