碱式碳酸锌的用途

背景及概述^[1-2]

碱式碳酸锌天然矿物称“水锌矿”,呈白色无定形粉末。相对密度4.42～4.45。溶于稀酸、碱，微溶于氨和铵盐，不溶于水、乙醇、丙酮。300℃分解为二氧化碳和氧化锌。与H2O2作用，放出CO2，形成过氧化物。在250～500℃按不同时间加热冷至室温可发生荧光现象。目前，市场上销售的碱式碳酸锌均为普通的碱式碳酸锌，其指标Zn含量、重金属Pb含量、水分硫酸盐量、筛余物、镉含量均未对其晶粒度提出具体要求。有研究公开了一种碱式碳酸锌纳米丝及其制备方法，它主要是解决现尚无碱式碳酸锌纳米丝材料及制备方法等技术问题，其技术方案要点是：以氧化锌(或锌盐)为原料，以氨水(或EDTA)为配位剂，可溶性碳酸盐为沉淀剂，反应生成锌配合物溶液，然后加入蒸馏水或其他溶剂、或加温、或即加入水或其他溶剂又加温，使碱式碳酸锌均匀地沉淀下来并生成纳米丝，再经过滤分离并用蒸馏水(或稀氨水)洗涤沉淀后，经过干燥得碱式碳酸锌纳米丝，它是在水溶液体系中制备碱式碳酸锌，工艺流程简单，反应条件温和，制备成本十分低廉，但是该种方法制备出的碱式碳酸锌的晶粒度较大，锌含量比较低，品质较差。

用途^[3-4]

碱式碳酸锌可用于制乳胶薄膜制品、颜料、人造丝、催化脱硫剂，医药上用为轻型收敛剂、防腐剂、消毒剂和皮肤保护剂。

1）制备一种高碱值碱式碳酸锌润滑油添加剂其包括以下步骤：a)分别配制锌前驱体水溶液和沉淀剂水溶液，将锌前驱体水溶液pH值调整为6-9，然后升温至50-100℃，滴加沉淀剂水溶液并在该温度条件下反应0.5-10h，得到稳定的碱式碳酸锌溶胶；b)配制修饰剂的有机介质溶液，将碱式碳酸锌溶胶温度降至20-80℃，调整pH值至7-10，然后在搅拌条件下将修饰剂有机介质溶液加入到碱式碳酸锌溶胶中反应0.5-5h，反应结束后得透明的油水两相体系，油相经分离、干燥即得。该方法合成所得润滑油添加剂的碱值达250-400mgKOH/g，达到了清净剂高碱值和超高碱值的要求。

2）制备一种锌基复合材料，该复合材料为碱式碳酸锌(Zn5(CO3)2(OH)6)，其形貌为片状；其制备方法为：将纯度为99.9%的乙酸锌、氟化钠、六次甲基四胺按摩尔比1：1：1~5称取；再将原料放置于容器中加蒸馏水搅拌30分钟，形成均匀溶液；进一步将得到的均匀溶液转移至水热反应釜中于120℃反应12~24小时，将反应产物离心、烘干即得到碱式碳酸锌锂离子电池负极材料。本发明首次将制得的锌基复合材料碱式碳酸锌应用于制备锂离子电池负极材料上。合成方法简单，成本低廉；所制备的碱式碳酸锌为片状形貌，尺寸3~10?mm，平均厚度约200nm；所制备材料有明显充、放电平台，在锂离子电池中有潜在应用。

制备^[1]

一种碱式碳酸锌的生产方法，包括以下步骤：

(1)将次氧化锌加入到硫酸溶液中，搅拌反应生产硫酸锌溶液；次氧化锌与硫酸反应的化学方程式为：

在此反应过程中，有一些副产物生成，其反应的化学方程式为：

(2)向硫酸锌溶液中加入高锰酸钾和锌粉进行除杂，得除杂硫酸锌溶液；

高锰酸钾的加入可以除掉反应液中的二价铁离子和二价锰离子，即除去反应液中的FeSO和MnSO，其反应方程式为：

MnSO与高锰酸钾反应生成二氧化锰沉淀，即除去锰离子；FeSO与高锰酸钾反应生成氢氧化铁沉淀，即除去铁离子；

(3)向除杂硫酸锌溶液中加入碳酸钠水溶液，在温度为50℃的条件下，搅拌反应至溶液的pH为6.5，然后在温度为45℃的条件下，继续搅拌反应0.5h。

当溶液的pH达到6.5，再在温度为45℃的条件下，继续搅拌反应0.5h，可以使硫酸锌与碳酸钠充分混合进行反应；

(4)过滤反应液，用纯化水洗涤滤饼至滤液不含硫酸根离子，干燥滤饼并粉碎，得碱式碳酸锌。因碱式碳酸锌不溶于水，用水洗涤滤饼可以除掉溶于水的杂质，即除去硫酸根。

主要参考资料

[1] CN201811027886.3一种碱式碳酸锌的生产方法

[2] 化合物词典

[3] CN201210367502.9高碱值碱式碳酸锌润滑油添加剂的合成方法

[4] CN201510278225.8一种锌基复合材料碱式碳酸锌及其制备方法和应用