جهت نگارش مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید اکسید روی با اطلاعات کاملاً به روز برای سال 1402 ، با فرمت DOC و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ مجوز یا ارائه به بانک ، این صفحه را مطالعه نموده و سپس با ما تماس بگیرید . ضمنا میتوانید فایل pdf طرح توجیهی تولید اکسید روی را که در سال های قبل نگارش شده است را صرفا جهت مطالعه از انتهای صفحه دانلود نمایید.

---

✔️ اکسید روی چیست و چه خواص فیزیکی و شیمیایی دارد!

---

اکسید روی پودری سفید رنگ یا متمایل به خاکستری ، بدون بو با طعمی تلخ می باشد. یکی از خواص مهم آن جذب اشعه ماورای بنفش در زیر nm 366 می باشد که از این نظر در بین رنگ دانه ها منحصر به فرد است.

اندیس انعکاسی بسیار خوب ، اکسید روی را جزو رنگ دانه های ایده آل قرار داده است و قطر متوسط آن برای ماکزیمم شکست نور 0.25 میکرون می باشد.

ساختمان بلوری اکسید روی معمولا عیوب موجود در آن مانند انکلوزیون یون های خارجی در شبکه ، را جبران می کند و بنابراین دارای خصوصیات نیمه رسانایی مناسبی می باشد.

اکسید روی محصولی مهم و استراتژیک است که کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف از جمله لاستیک سازی ، شیشه و سرامیک ، رنگ ، کشاورزی و ... دارد.

نتایج حاصل از مطالعه وضعیت تولید ، عرضه و تقاضای اکسید روی در ایران و جهان نشان می دهد که در اثر افزایش میزان تولید در صنایع پایین دستی ، میزان تقاضا برای اکسید روی هم در ایران و هم در دنیا در حال افزایش است.

از آن جا که ایران یکی از وارد کنندگان عمده اکسید روی می باشد ، لازم است جهت رفع نیاز کشور و خود کفایی ، واحد های جدید تولید اکسید روی احداث شود. وجود منابع اولیه کانسنگ روی در کشور در مناطقی مانند استان زنجان و یزد امکان ایجاد چنین واحد هایی را فراهم می کند.

با توجه به منابع معدنی موجود در کشور و نیاز صنایع داخلی به اکسید روی با خلوص پایین تر مطالعه و احداث واحدهای تولید اکسید روی با روش شیمیایی پیشنهاد می شود.

از مهم ترین شرکت های تولید کننده اکسید روی در چین می توان Hebei Aushin Zinc ، Taizhou Kechuang Jiangsu و Liuzhou Non-Ferrous Metals را نام برد.

خواص فیزیکی اکسید روی در لیست زیر ارائه شده است:

• نقطه ذوب : 1975 درجه سانتیگراد
• رنگ : سفید
• اندیس انعکاس : 2.015 ، 2.068
• وزن مخصوص : 5.68
• PH مربوط به کمترین حلالیت در آب : 9.7
• K_sp Zn(OH)₂ : 10^-17 × 4.5
• ظرفیت گرمایی در 25 درجه سانتیگراد : Kj/mol26
• آنتالپی تشکیل در 907 - 419.5 درجه سانتیگراد : 356.1-
• ضریب انبساط : C° / ^6-10 × 4
• هدایت الکتریکی : W/m.K2
• شبکه بلوری : هگزا گونال ، وورتزیت
• خاصیت پیزوالکتریکی : 4 برابر کوارتز

✳️ معرفی خواص شیمیایی اکسید روی !

اکسید روی به عنوان یک ماده آمفوتر با اسیدها واکنش داده و نمک های روی را تولید می کند و واکنش آن با بازها نیز سبب تولید زینكات ها (Zincates) می شود.

در جوش اکسیژنی پلاستیک ها (Vulcanization) نقش اکسید روی بسیار پیچیده است و اکسید آزاد احتمالا به عنوان فعال کننده مورد نیاز است.

صابون های روی نتیجه واکنش اکسید با اسیدهای آلی و واکنش آن ها با کاتالیزورها می باشند. اکسید به تنهای به عنوان کاتالیزور در الاستومرهای مشخصی مانند نئوپرن و تیوکول ها ، که حاوی کلر و گوگرد در مولکول پلیمر هستند ، استفاده می شود.

اکسید روی در هوای مرطوب با در اکسید کربن واکنش داده و تولید اکسی کربنات می کند. گازهای اسیدی مانند سولفید هیدروژن ، دی اکسید گوگرد و کلر با اکسید روی واکنش داده و مونواکسید کربن و هیدروژن آن را به به فلز روی احيا می کنند.

در دماهای بالا ، اکسید روی جانشین اکسید سدیم در شیشه های سیلیکاتی می شود. از خواص مهم بیوشیمیایی آن ضد قارچ و ضد کپک بودن آن است. اکسید روی در آب و الکل غیر محلول می باشد ، هم چنین احتراق ناپذیر و به صورت پودر غیر سمی می باشد.

✳️ اکسید روی سربی چیست و در چه صنعتی از آن استفاده میشود !

اکسیدهایی که دارای بیش از 5 درصد وزنی سولفات سرب باشند را اکسید روی سربی می نامند در فرآیند آمریکایی از مواد اولیه با مقدار سرب بالا و یا با مخلوط کردن اکسید روی با سولفات سرب تولید می شوند.

تنها یک تولید کننده این نوع اکسید روی در آمریکا وجود دارد و محصولی حاوی 28-20 درصد سولفات سرب تولید می کند. از این نوع محصول در ساخت لاستیک استفاده می شود.

✳️ از هر کیلو کنسانتره روی چقدر اکسید روی میتوان بدست آورد؟! حداقل ظرفیت تولید کارخانه اکسید روی چقدر است!؟

انتخاب ظرفیت و برنامه تولید مناسب برای واحدهای صنعتی علاوه بر بهره برداری بهینه از سرمایه گذاری انجام شده ، عاملی در جهت کسب بیشترین سود ممکن خواهد بود.

کنسانتره روی خریداری شده حدودا دارای میزان رطوبت 5% و خلوص 50% نسبت به Zn²⁺ می باشد. همچنین در مراحل جداسازی 85% از روی قابل جدا سازی است. با فرض مصرف 750 کیلوگرم کنسانتره روی در هر مرحله لیچینگ حدود 302.8 = 0.85 × 0.5 × 0.95 × 750 کیلوگرم یون روی قابل جدا سازی است.

بنابراین از هر 750 کیلوگرم کنسانتره روی، میتوان حدود 365.8 کیلوگرم اکسید روی با خلوص 98% و راندمان 95% به دست آورد.

در صورتی که کارخانه تولید اکسید روی در 2 شیفت 8 ساعته کار کند ، با توجه به اینکه هر مرحله عملیات حدود سه ساعت زمان می برد لذا روزانه می توان 5 بار اقدام به تولید کرد و ظرفیت روزانه حدود 1830 کیلوگرم می باشد.

با در نظر گرفتن 270 روز کاری ، ظرفیت سالیانه این واحد 500 تن اکسید روی برآورد می گردد. همچنین مقدار سولفات سدیم تولیدی به عنوان محصول جانبی 893 تن در سال می باشد.

---

✔️ موارد مصرف و کاربرد اکسید روی !

---

بر مبنای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اکسید روی ، مصارف آن را می توان به دو گروه تقسیم کرد. بزرگ ترین مصرف کننده ، صنعت لاستیک سازی ، از آن به صورت شیمیایی و به عنوان فعال کننده در عملیات ولكانیزاسیون و برای خنثی کردن سولفور و اسیدهای آلی تولید شده در اثر اکسیداسیون استفاده می کند.

از اکسیدهای ریز دانه برای واکنش های سریع و از اکسیدهای درشت سولفاته شده برای عملیات کند تر استفاده می شود. از نظر فیزیکی ، اکسید روی یک عامل تقویت کننده ، هادی حرارت ، رنگ دانه سفید و جاذب اشعه UV می باشد.

✳️ 1 – کاربردها و مصارف اکسید روی در صنعت لاستیک سازی :

مهم ترین مصرف اکسید روی در صنعت لاستیک سازی است که به عنوان عامل فعال کننده در فرآیند گوگرد دهی (یا ولکانش) کائوچو استفاده می شود و زمان واکنش را کاهش می دهد. اکسید روی سبب کنترل کف در شبکه ، تقویت استوک ، بهبود قابلیت هدایت حرارتی و افزایش انعطاف پذیری و مقاومت لاستیک در برابر آفتاب می شود.

خواصی مانند پایین بودن میزان جذب آب ، مقاومت بالا ، فاکتور قدرت پایین و ثابت دی الکتریک متوسط آن را برای تولید کابل ها مناسب ساخته است. همچنین از آن در ساخت نوارهای لاستیکی مقاوم در برابر فشار و نیروهای مکانیکی نیز استفاده می شود.

✳️ 2 -  کاربردها و مصارف اکسید روی در صنعت رنگ سازی :

اکسید روی در تهیه رنگ دانه سفید برای تولید رنگ روغن در مصارف خانگی مصرف می شود و با تشکیل صابون های روی باعث سختی رنگ می شود.

از قدرت زیاد جذب اشعه ماوراء بنفش برخوردار است و وسایل را دربرابر این اشعه و هوازدگی محافظت کند. خلاف رنگ دانه های سرب ، در مجاورت اتمسفر رنگ خود را از دست نمی دهد.

خاصیت اسفنجی آن مانع از باد کردن و جدا شدن لایه رنگ می شود و مقاوت سایشی رنگ را افزایش می دهد ضمن آن که باعث خنثی شدن ترکیبات اسیدی که به مرور زمان تشکیل می شوند خواهد شد.

اکسید روی یک ماده آمفوتر است که با اسیدهای آلی واکنش داده و به عنوان یک عامل متفرق کننده عمل می کند. خاصیت کاتالیزوری آن عمل پلیمریزاسیون رنگ را تسریع می کند و مانع از ترک خوردن و پوسته پوسته شدن رنگ می شود.

✳️ 3 - کاربردها و مصارف اکسید روی در صنایع شیشه ، سرامیک و چینی :

اکسید روی در سرامیک ها به چند طریق عمل می کند. افزایش آن به شیشه سبب کاهش انبساط حرارتی ، کاهش درجه ذوب و افزایش مقاومت شیمیایی می شود. اکسید روی در صنایع شیشه و سرامیک برای تهیه لعاب و مینا استفاده می شود.

در شیشه سازی به عنوان تشکیل دهنده شبکه و تعدیل کننده عمل می کند. به عنوان تشکیل دهنده سبب افزایش طول عمر سیلیکات می شود. همچنین در شیشه های فسفاتی ، شیشه های با مقاومت شیمیایی بالا و فایبر گلاس استفاده می شود.

از اکسید روی برای پایداری سولفید کادمیم و سلنید کادمیم در طی عملیات حرارتی استفاده می شود و سبب می شود تا شیشه رنگ زرد و قرمز خود را حفظ کند. در شیشه باعث افزایش مقاومت شیمیایی و افزایش دمای ذوب شیشه می شود.

اکسید روی کاربد وسیعی در مینا کاری پیدا کرده است و سبب بهبود جلا ، بافت ، شفافیت و سفیدی آن می شود. اکسید روی همچنین در تهیه ظروف چینی و بهداشتی و سفالگری استفاده می شود. در تهیه ظروف تزئینی اکسید روی سبب افزایش درخشش و براق تر شدن آن ها می شود. قابلیت نیمه رسانایی انواع شیشه ها و سرامیک ها به میزان اکسید روی آن ها بستگی دارد.

اکسید روی قابلیت انتقال سریع از حالت نارسانایی به حالت رسانایی با افزایش ولتاژ را دارد و به همین دلیل در ساخت واریستورهای سرامیکی استفاده می شود. وارستورها به عنوان محافظ خطوط انتقال جریان استفاده می شوند.

همچنین اکسید آهن تاثیر زیادی در بهبود خواص مغناطیسی و الکتریکی فریت دارد و از مخلوط این دو در صنایع الکترونیک و الکتریکی استفاده می شود.

✳️ 4 - کاربردها و مصارف اکسید روی در کشاورزی و دامداری :

از اکسید روی به عنوان منبع تامین روی در تهیه کودهای کشاورزی و خوراک دام استفاده می شود. اکسید روی به عنوان یک میکرومغذی مهم برای گیاهان و جانوران شناخته شده است.

به عنوان نمک ارزان قیمت روی در جیره های معمولی طیور استفاده می گردد ، همچنین برای درمان بیماری پوستی پاراکراتوز به خوراک گوسفند اضافه می شود.

جانوران ، شامل انسان ها ، به مقدار کمی روی نیاز دارند. برای مثال ، گاوهای گوشتی mg/kg 30 - 10 ، گاوهای شیری mg/kg 40 و ماکیان خانگی mg.kg 65 روی در خوراک خود لازم دارند. در بدن یک انسان 70 کیلوگرمی حدود 4 گرم آهن ، 2 گرم روی ، 0.2 گرم منیزیم ، 0.1 گرم مس و کمتر از 0.1 گرم از سایر عناصر وجود دارد.

مقدار مجاز روی در خوراک بزرگسالان 15 میلی گرم در روز و برای زنان شیرده 25 میلی گرم در روز می باشد. در کشت غلات اکسید روی را به کود اضافه ، می کنند تا کمبود روی در خاک جبران شود.

با خلوصی در حدود 95 درصد به عنوان یکی از منابع کودی روی می باشد. بیشتر غلات کمتر از یک کیلوگرم روی به ازای 1000 متر مربع مصرف می کنند و بنابراین نمک های روی به مقدار 4.5 - 1.3 کیلوگرم بر هکتار در هر سال اضافه می شود.

با توجه به اینکه اکسید روی از درجه حلالیت بسیار پایینی برخوردار است ، لذا مصرف آن در محلول پاشی جایز نیست ولی می توان آن را قبل از کشت در خاک به کار برد و یا اینکه درختان میوه را در فاصله زمانی پس از ریزش گل ها و قبل از ظهور برگ ها امولسیون پاشی (با غلظت یک الی دو درصد) کرد. بدین ترتیب مقداری از روی پاشیده شده از طریق بدنه درخت جذب گیاه خواهد شد.

حتی از اکسید روی می توان به عنوان پوشش کودهای مرکب و یا کودهای تک عنصری پر مصرف نیز استفاده نمود. در گیاهان زراعی می توان آن را به نسبت یک به پنج با خاک یا ماسه نرم مخلوط و بطور یکنواخت ، قبل و یا بعد از کشت ، در مزرعه پاشید و یا به همان مقدار در آب آبیاری مصرف کرد.

در مزارع گندم آبی با عملکرد بالا همراه کلرور پتاسیم یا سولفات پتاسیم با خاک و یا آب بعد از کشت اضافه شود و یا با غلظت دو در هزار در زمان رشد در محصولات بهاره محلول پاشی نمود.

✳️ 5 - کاربردها و مصارف اکسید روی در صنایع آرایشی :

عملکرد شیمیایی اکسید روی در مواد آرایشی و بهداشتی بسیار پیچیده است. خاصیت جذب اشعه ماوراء بنفش سبب شده است تا از اکسید روی در تهیه کرم های ضد آفتاب استفاده شود.

اکسید روی یکی از مهم ترین رنگ دانه های مورد استفاده در جهان است. افزایش آن سبب ایجاد رنگ سفید براق به لوسیون ها ، کرم ها و مواد ضد آفتاب می شود.

مقدار اکسید روی نباید از 25 درصد بیشتر شود زیرا سبب ایجاد لک در محصول شده و مضرات آن بیشتر از فواید آن خواهد بود. چنانچه مقدار اکسید روی در ماده آرایشی زیاد باشد سبب ایجاد حالت ماتی می شود. مقدار بهینه 1 تا دو قاشق به ازای هر گالن می باشد.

✳️ 6 - کاربردها و مصارف اکسید روی در صنایع بهداشتی :

از خواص خنثی کنندگی اسید و ضد باکتریایی اکسید روی در داروسازی (ضد عفونی کننده) ، تهیه کرم های بهداشتی (ضد عفونی کننده) ، پودر بچه و تهیه پماد برای تسریع التیام جراحات و سوختگی ها استفاده می شود.

همچنین از آن در تهیه چسب زخم ، فرمولاسیون خمیر دندان و مواد پرکننده دندان نیز استفاده می شود. از اکسید روی در تهیه داروهای رژیمی و قرص های ویتامین جهت تامین روی مورد نیاز استفاده می شود.

✳️ 7 - کاربردها و مصارف اکسید روی در صنعت پلاستیک :

امروزه پایدار کننده های چند فلزی در صنایع پلاستیک اهمیت ویژه های پیدا کرده اند و استفاده از اکسید روی افزایش یافته است. در حالی که پایدار کننده های مایع Ba/Zn و Ca/Zn بیشترین استفاده در مصارف PVC را دارند ، سیستم های Ba/Zn که سازگار با محیط زیست هستند جایگزین پایدارکننده های حاوی کادمیم شده اند.

✳️ 8 - سایر مصارف اکسید روی نیز به قرار زیر میباشند :

• اکسید روی به دلیل خاصیت ضد قارچ و ضد خوردگی که دارد ، سبب دوام و حفاظت رنگ و اشیای فلزی می شود.
• در تهیه پودر دستگاه های فتوکپی به کار می رود.
• در کاهش دمای پخت سیمان نقش دارد.
• در صنعت نساجی به کار می رود.
• باعث حفاظت چوب در برابر پوسیدگی می شود.
• به عنوان ماده پرکننده در لاستیک ، کاغذ سازی و رنگ سازی به کار می رود.
• در واکنش هایی همچون آلکیلاسیون ، اکسیداسیون ، هیدروژناسیون ، دی هیدروژناسیون و تولید متانول نقش کاتالیست را دارا می باشد.
• این ماده در ایستگاه های تولید الکتریسیته به منظور جذب دی اکسید گوگرد حاصل از گازهای خروجی ، به کار برده می شود.

هر سال هزاران تن پودر اکسید روی به صورت صنعتی تولید می شود که حدود 36 درصد آن در لاستیک سازی ، 26 درصد در صنایع سرامیک و شیشه و چینی ، 20 درصد در صنایع شیمیایی ، 12 درصد در کشاورزی و دامداری ، 3 درصد در رنگ سازی و 3 درصد در سایر صنایع مانند الکترونیک و بهداشتی مصرف می شود.

در سال 1999 ، 9 درصد روی مصرفی در کشور انگلستان به صورت اکسید روی بوده است.

شکل زیر توزیع مصرف اکسید روی در صنایع مختلف را نشان می دهد.

✳️ چه کالاهایی میتواند در صنعت جایگزین اکسید روی شود!

اکسید روی به عنوان یک کالای واسطه در صنایع شیمیایی ، رنگ ، شیشه و سرامیک ، کشاورزی و غیره کاربردهای متفاوتی دارد. اگرچه شاید به توان کالایی جایگزین در بعضی از مصارف فیزیکی یا شیمیایی این محصول قائل شد ، لیکن مصرف شایان توجه این ماده شیمیایی در صنایع مختلف حاکی از بی رقیب بودن آن در کاربردهای مختلف است.

هر یک از روش های تهیه اکسید روی ، می توانند با توجه به منابع و مواد اولیه در دست ، حجم سرمایه گذاری و موارد مصرف برای تهیه اکسید روی به کار گرفته شوند. در روش فرانسوی خلوص به دست آمده نسبت روش های دیگر بالاتر است و لذا از ماده حاصل با توجه به ظرفیت بازار می توان جهت مصارف دارویی و الکترونیکی و نوری استفاده نمود.

در صورتیکه اکسید روی مورد مصرف در صنایع لاستیک سازی ، کشاورزی و... هرچند باید عاری از بعضی عناصر (به عنوان ناخالصی) باشند اما درجه خلوص آن می تواند پایین تر باشد.

در حال حاضر چندین کارخانه تولید اکسید روی در کشور از طریق روش فرانسوی اقدام به تولید اکسید روی با خلوص بالا کرده اند که نشان دهنده توجیه پذیر بودن روش تولید اکسید روی از این روش می باشد.

در حال حاضر از آن جایی که صنایع مصرف کننده نظیر لاستیک امکان تهیه ماده اولیه ارزان تری را از بازار داخلی ندارند ، لذا از اکسید روی با خلوص بالا استفاده می کنند.

اگر بتوان از روش های دیگر تولید اکسید روی اقدام به تهیه این ماده نمود ، می توان آن را با قیمت ارزان تری نسبت به اکسید روی موجود در اختیار صنایع قرار داد. ضمن این که زمینه مناسب جهت رقابت و عرضه بهتر محصول پیش خواهد آمد.

انتخاب روش های آمریکایی و شیمیایی برای تولید اکسید روی با خلوص کمتر ، بستگی زیادی به منابع و کانسار فلز روی مورد نیاز دارد.

در حال حاضر توسط چند شرکت داخلی ، کنسانتره روی تولید و به بازارهای داخلی و خارجی عرضه می گردد ، لذا روش شیمیایی به عنوان روش مناسب مورد توجه قرار گرفته است.

لازم به ذکر است که با داشتن تجهیزات مربوط به این روش ، با تغییر مختصری در شرایط عملکرد واحدها می توان به تولید اکسید عناصر واسطه نظیر اکسید کرم و اکسید آهن قرمز دست یافت.

---

✔️ براورد مواد اولیه و یوتیلیتی مورد نیاز سالانه و بررسی مقدماتی روشهای تولید اکسید روی !

---

✳️ مصرف سالیانه مواد مورد نیاز کارخانه تولید سالانه 500 تن اکسید روی به قرار زیر میباشد :

• کنسانتره روی با خلوص 50% ، 5% رطوبت ، 3% ناخالصی یون های فلزی مورد مصرف در تهیه محلول سولفات روی : 1012.5 تن
• اسید سولفوریک 98% با چگالی 1.85 مورد مصرف در لیچینگ روی : 1080 تن
• کربنات سدیم مورد مصرف در تهیه کربنات روی : 270 تن
• سولفات آهن به عنوان رسوب دهنده یون های مس و سرب : 67.5 تن
• سولفات آلومینیوم به عنوان رسوب دهنده یون های مس و سرب : 33.75 تن
• آب ژاول با غلظت 14% وزنی به عنوان رسوب دهنده یون های آهن و آلومینیم : 108 تن
• اهک مورد مصرف در تنظیم PH : 67.5 تن
• پودر روی به عنوان رسوب دهنده یون های مس ، کادمیوم ، کبالت و نیکل : 675 کیلو گرم
• اکسید آرسنیک به عنوان رسوب دهنده یون های کبالت و نیکل : 270 کیلو گرم
• کیسه بسته بندی سه لایه کاغذی آرم دار با گنجایش 50 کیلوگرم مورد مصرف در بسته بندی : 28 عدد

برای تولید اکسید روی سه روش وجود دارد. دو روش حرارتی و یک روش شیمی تر. یکی از روش های حرارتی بر مبنای استفاده از روی فلزی و روش دیگر بر مبنای استفاده از کانه ها و باطله های اکسید روی می باشد.

در هر دو روش بخار روی تولید و سپس اکسید روی تولید می شود. در فرایند تر ، روی از مواد خام حاوی روی لیچ می شود و سپس به صورت هیدروکسید و یا کربنات رسوب داده می شود. رسوب تولید شده کلسینه شده و اکسید روی تولید می شود.

در ادامه به تشریح فرآیند منتخب تولید اکسید روی از طریق شیمیایی میپردازیم . با ما همراه باشید.

✳️ جهت تولید اکسید روی از طریق شیمیایی مراحل زیر انجام می گیرد :

الف) استخراج روی به کمک اسید سولفوریک از کنسانتره روی (لیچینگ)

ب) تصفیه سرد و گرم محلول سولفات روی جهت حذف ناخالصی ها

از آن جایی که سولفات روی تهیه شده در مرحله لیچینگ دارای ناخالصی های فلزی همچون مس ، کادمیم ، کبالت و نیکل می باشد جهت حذف این یون ها از محلول سولفات روی موجود ، از دو مرحله تصفیه سرد و گرم استفاده می گردد.

این مراحل هر دو در مخازنی از جنس استیل انجام می شوند. جهت تامین حرارت مورد نیاز در این مرحله می توان از شعله مستقیم یا ژاکت بخار استفاده کرد.

ج) تهیه کربنات روی

محلول سولفات روی حاصل از مرحله تصفیه سرد و گرم حدودا دارای درجه خلوص 98% می باشد. به منظور تهیه کربنات روی از سولفات روی از یک رآکتور به گنجایش 4 متر مکعب از جنس پلی اتیلن مسلح مجهز به همزن استفاده می گردد. برای تولید کیک کربنات روی از کربنات سدیم استفاده شده و سپس با استفاده از سانترفیوژ کیک جدا می شود.

د) تشویه کربنات روی

کیک های حاصل از مرحله قبل جهت تبدیل به اکسید روی به این قسمت منتقل می گردند. در عملیات تشویه ، با اعمال حرارت ، کربنات روی تجزیه گردیده و با از دست دادن دی اکسید کربن به اکسید روی تبدیل می گردد.

از آن جایی که کیک حاصل از مرحله قبل ، مرطوب می باشد ، لذا ابتدا توسط خشک کن ، رطوبت کیک از آن گرفته می شود سپس برای ایجاد سطوح بیشتر برای واکنش ، توسط یک آسیا ، کلوخه های کربنات روی خرد شده و به مرحله تشویه منتقل می شوند.  کل مراحل فوق می تواند در یک کوره تونلی با سیستم حرارت غیر مستقیم هوای گرم انجام پذیرد.

ه ) بسته بندی

اکسید روی حاصل از مرحله قبل توسط نوار نقاله و سیستم بالابر به سیلوی ذخیره محصول منتقل می گردد. این سیلو مجهز به دستگاه اتوماتیکی جهت بسته بندی پودر ، کیسه های چند لایه کاغذی آرم دار 50 کیلوگرمی می باشد. بعد از بسته بندی ، کیسه ها از طریق ریلی به پالت های حمل و نقل انتقال می یابند و توسط کارگر به انبار منتقل می شوند.

✳️ محصول جانبی فرایند تولید اکسید روی به روش شیمیایی چیست !

فاز مایع خروجی از سانتریفیوژ متصل به تانک کربنات روی ، حاوی محلول سولفات سدیم با غلظت حدود 80 گرم بر لیتر می باشد. با کریستالیزاسیون این محلول ، سولفات سدیم حاصل را می توان به عنوان محصول جانبی تولید کرد.

همچنین چنین واحدی می تواند در طرح توسعه خود اقدام به تولید فلز روی نیز بنماید.

---

✔️ بخشی از دانش فنی کارخانه تولید اکسید روی (دستگاه ها و تجهیزات ، زمین ، نیروی انسانی ، یوتیلیتی مصرفی)!

---

✳️ مشخصات دستگاه ها و تجهیزات مورد نیاز کارخانه تولید سالانه 500 تن اکسید روی به روش شیمیایی به قرار زیر میباشند:

• مخزن ذخیره سازی اسید سولفوریک از جنس پلی اتیلن مسلح به حجم 10 هزار لیتر : 3 عدد
• مخزن ذخیره موقت اسید سولفوریک از جنس پلی اتیلن مسلح به حجم 800 لیتر : 1 عدد
• سیستم نقاله به طول 15 متر : 3 عدد
• راکتور استخراج و تولید کربنات روی از جنس پلی اتیلن مسلح به حجم 4500 لیتر مجهز به همزن ، از جنس پلی اتیلن به حجم 2500 لیتر : 2 عدد
• مخزن ذخیره موقت آب با قطر سینی 1.5 متر و قدرت موتور PH 10 : 1 عدد
• دستگاه سانتریفیوژ از جنس پلی اتیلن مسلح به حجم 10 هزار لیتر : 4 عدد
• مخازن ذخیره سازی محلول ها به حجم 800 لیتر و مجهز به همزن : 12 عدد
• مخزن تهیه آب آهک به حجم 1500 لیتر و مجهز به همزن : 1 عدد
• مخزن تهیه کربنات سدیم مجهز به ژاکت بخار و حجم 4 متر مکعب ، از جنس استیل : 1 عدد
• راکتور تصفیه تونلی با سیستم هوای گرم با ظرفیت 100 تا 300 کیلوگرم در ساعت مجهز به غلطک عاج دار : 2 عدد
• کوره : 1 عدد
• کریستالیزور به حجم 10 تن ، جنس استیل : 1 عدد
• محفظه افت دما : 1 عدد
• مخزن ذخیره اکسید روی و سولفات سدیم : 2 عدد
• هیدروسیکلون : 1 عدد
• دستگاه بسته بندی تمام اتوماتیک : 1 عدد
• خشک کن مجهز به کنترل قطع و وصل : 1 عدد
• مخزن ذخیره سازی آب ژاول از جنس پلی اتیلن به گنجایش 2000 لیتر، دبی 2 لیتر در ثانیه و هد 6 متر : 1 عدد
• پمپ سانتریفیوژ : 1 عدد
• باسکول کنسانتره روی : 1 عدد

✳️ برآورد مساحت زمین مورد نیاز کارخانه تولید سالانه 500 تن اکسید روی به روش شیمیایی به قرار زیر میباشند:

• بخش تولید : 620 متر مربع
• انبار : 365 متر مربع
• اداری ، رفاهی ، خدماتی : 195 متر مربع
• تاسیسات و تعمیرگاه : 378 متر مربع
• آزمایشگاه : 40 متر مربع
• كل واحد : 1598 متر مربع

✳️ نیروی انسانی مورد نیاز کارخانه تولید سالانه 500 تن اکسید روی به قرار زیر می باشد :

مدیریت 1 نفر، مهندس 2 نفر ، تکنیسین 4 نفر ، کارگر ماهر 12 نفر ، کارگر ساده 2 نفر. در این صورت کل پرسنل مورد نیاز 29 نفر برآورد می شود.

✳️ براورد آب و انرژی مورد نیاز کارخانه تولید سالانه 500 تن اکسید روی !

برآورد برق مصرفی واحد تولید اکسید روی با ظرفیت 500 تن در سال به قرار زیر میباشد:

• فرآیند تولید : Kw 190
• تاسیسات و تعمیرگاه : Kw3
• ساختمان ها : Kw 28
• محوطه : Kw8
• سایر : Kw6
• كل واحد : Kw7

برآورد اب روزانه واحد تولید اکسید روی با ظرفیت 500 تن در سال به قرار زیر میباشد:

• فرایند تولید و تأسیسات : 25 متر مکعب
• ساختمان ها : 4.4 متر مکعب
• محوطه : 2 متر مکعب
• کل واحد : 31.4 متر مکعب

برآورد مصرف سوخت روزانه واحد تولید اکسید روی با ظرفیت 500 تن در سال به قرار زیر میباشد:

• گازوئیل مورد مصرف در کوره و خشک کن : 2 متر مکعب
• گازوئیل مورد مصرف در دیگ بخار : 3.15 متر مکعب
• بنزین مورد مصرف در وسیله نقلیه : 60 متر مکعب

✳️ استانداردهای صنعت تولید اکسید روی به قرار زیر میباشند:

• ویژگی ها و روش های آزمون اکسید روی جهت مصرف در صنایع آرایشی : (شماره استاندارد ملی : 1321)
• ویژگی های اکسید روی مورد مصرف در رنگ : (شماره استاندارد ملی : 2048)
• Standard Test Method for Analysis of White Pigments : (شماره استاندارد ASTM : D 3280-85 (1992))
• Chemical properties Zinc oxide : (شماره استاندارد JIS : K 1410-1962)
• Dental Zinc oxide/ eugenal cements and zinc oxide non Eugenal cements : (شماره استاندارد BS : 7214:1989)
• Dental Zinc oxide/ eugenal cements and zinc oxide Non eugenal cements : (شماره استاندارد ISO : 3107:1988)

در ادامه به بررسی مفصل تولید اکسید روی با روشهای پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.

---

✔️ بررسی 0 تا 100 روش های پیرومتالورژی در تولید اکسید روی !

---

اکسید روی اولیه به وسیله اکسیداسیون بخار روی در برنرهای مخصوص تولید می شود که در این فرآیند با کنترل غلظت بخار روی و جریان هوا می توان به ذراتی با ابعاد و شکل مورد نظر دست یافت.

گازها و اکسیدهای تولید شده از داخل سرد کننده های ویژه عبور کرده و سپس اکسید روی جدا می شود. خلوص اکسید روی تولید شده بستگی به ماده اولیه مورد استفاده برای تولید بخار روی دارد.

اکسید روی با خلوص بالا برای مصارف دارویی ، عکاسی و .. مورد نیاز است که با استفاده از فرآیند غیر مستقیم (French Process) تولید می شود. در فاصله سال های 1980 - 1976 ، 34 درصد اکسید روی تولیدی آمریکا با این روش تولید شده است.

در روش فرانسوی از روی که قبلا خالص سازی شده است برای تولید بخار استفاده می شود. برای تولید اکسید روی با خلوص پایین تر از روش مستقیم (American Process) استفاده می شود.

در سال های 1980 - 1976 ، 58 درصد اکسید روی تولیدی آمریکا با روش مستقیم به دست آمده است. امکان حذف ناخالصی های موجود در مواد اولیه و مواد کربنی واکنش دهنده از وحصول اکسیدی وجود ندارد. با این حال مصارف مختلف محدودیت های مشخصی را برای بعضی از ناخالصی ها ایجاد می کنند.

به عنوان مثال چنانچه غلظت ناخالصی هایی مانند کادمیم ، سرب ، آهن ، گوگرد ، مس و منیزم از حد مشخصی تجاوز کند برای تولید پلاستیک ها و پاک کن مضر می باشند.

از بعضی از قراضه های روی نیز در فرآیندهای مستقیم و غیر مستقیم  استفاده می شود. از سایر روش ها نیز برای تولید اکسید روی ثانویه از قراضه های روی ، لجن های حاوی روی ، و لجن های متالورژیکی استفاده می شود.

✳️ تشریح فرآیند مستقیم (American process) جهت تولید اکسید روی !

در این روش کنسانتره روی در حضور کربن و با دادن حرارت لازم ، احیا می شود و بخارات روی تولید شده به وسیله هوا اکسید می شوند.

درجه حرارت کوره بین 900 تا 1000 درجه سانتیگراد است. میزان خلوص اکسید روی تولید شده از این روش چندان بالا نمی باشد. به عنوان مثال می توان به وجود سرب در حد قابل ملاحظه در محصول اشاره نمود.

ZnS + ³/₂ O₂ = ZnO + SO₂

1 - کوره های مشبک ( Grate Furnaces) :

در کوره های eastern Wetherhill تعداد 4 و یا بیشتر از کوره ها که به آن ها بلوک نیز گفته می شود و دارای یک دیواره مشترک نیز هستند به صورت سیکلی باردهی می شوند.

ذغال داغ بر روی بخش مشبک پخش می شود و بعد از احتراق مخلوط مواد اولیه روی و ذغال که به خوبی با هم آمیخته شده اند به آن اضافه می شود.

بستر با استفاده از منو اکسید کربن در حالت احیایی نگه داشته می شود تا فلزات روی و سرب تولید شوند. بخارهای فلزی به داخل اتاقک مخصوص در بالای کوره کشیده شده و در آن جا در اثر اختلاط با هوا اکسید شده و پیگمنت تولید می کنند.

پیگمنت ها و گازهای داغ موجود وارد بخش خنک کننده که برای همه کوره ها مشترک است می شوند و بدین ترتیب محصول یکنواخت به دست می آید.

مواد اولیه معمولا 75-15 درصد وزنی ، معمولا 60 درصد وزنی ، روی دارند و مقدار ذغال بر حسب آن تنظیم می شود. برای اینکه بهترین نتیجه حاصل شود از آنتراسیت و یا کک استفاده می شود. کلسیم ، آهن و سیلیس بر روی طبیعت کلینکر و حذف روی تاثیر منفی دارند و بنابراین بایستی در کمترین حد قرار داشته باشند.

2 - کوره Western Wetherhill:

کوره Western Wetherhill مشابه کوره eastern Wetherhill است به جز آن که حدود 12 بلوک و یا بیشتر دارای محفظه احتراق مشترک هستند. این خصوصیت سبب کنترل بهتر فرآیند و تولید محصول یکنواخت تر می شود. کلینکر معمولا 15-8 درصد وزنی روی دارد که غالبا در Waelz kiln بازیابی می شود.

انجام فرآیند با کوره با صفحات مشبک متحرک ساده تر بوده و سبب افزایش میزان تولید به ازای واحد سطح و تولید محصول یکنواخت تر می شود. شبکه متحرک یک زنجیره بی انتها از میله هالی آهنی است که با استفاده از چرخ دنده حرکت می کند.

بریکت های آنتراسیت تا ضخامت 15 سانتی متر به داخل کوره وارد می شوند. پس احتراق ، این بریکت ها با مخلوطی از بریکت های ذغال و ماده اولیه تا ضخامت 16.5 - 15 سانتی متر پوشانده می شوند.

برای خشک کردن این مواد از حرارت ایجاد شده از کوره استفاده می شود. بخار تولید شده به داخلا تاقک جمع آوری منتقل شده و کلینکر باقی مانده به داخل ظرف های جمع آوری هدایت شده و از به خارج هدایت می شود.

3 - کوره های دوار (Rotary kilns) :

این کوره ها به دلیل بالا بودن دمای آن ها ، اکسید روی با کیفیت بالاتر تولید می کنند و بازدهی فرآیند در آن ها بیشتر است. کوره های دوار که طول آن ها 15.2-12.1 متر و قطر آن ها 2.4 متر می باشد از قسمت انتهایی با مخلوطی از 65 درصد وزنی سینتر و 35 درصد وزنی آنتراسیت خوراک دهی می شوند.

سرعت دوران بسیار پایین و شیب کم سبب ایجاد زمان ماند کافی برای حذف مناسب روی از مواد اولیه می شود. اتمسفر داخل کوره کاهش می یابد. سپس هوا به صورت کنترل شده به داخل مخزن جمع آوری بخار وارد شده و اکسید روی با شکل و اندازه مورد نظر تولید می شود. جامد باقی مانده موجود نیز به وسیله آب خنک می شود.

فرآیند Waelz برای عمل آوری بسیاری از فلزات ، از جمله روی ، و تولید اکسید فلزی ناخالص مورد استفاده قرار می گیرد. خوراک مورد استفاده در این فرآیند شامل كانه های اکسیدی و سولفیدی روی ، باطله ها الکترولیز روی ، کانه های آهن حاوی روی و ذرات گرد و غبار ، لجن های کوره سرب ، لجن های آسیا ، و کانه های سایر فلزات مانند قلع و طلا می باشد.

متالورژی فرآیند مشابه فرآیند قبلی است ولی به دلیل حضور مواد دیگر در خوراک مانند سولفات ها ، سولفیدها ، کربنات ها وسیلیکات ها از پیچیدگی بیشتری برخوردار است. برای کنترل سیالیت خوراک از افزودنی هایی مانند سیلیس ، آهک و اکسید آهن استفاده می شود.

همچنین از آهک می توان برای تثبیت سولفور به صورت سولفید کلسیم استفاده کرد و در نتیجه مواد با میزان 20 درصد وزنی گوگرد را نیز می توان به عنوان خوراک استفاده کرد. کلیه دی اکسید گوگرد موجود در شکل های مختلف به دلیل بالا بودن دما و زمان ماند در داخل کوره به تری اکسید تبدیل شده و با اکسیدهای فلزی واکنش داده و سولفات تشکیل می شود.

خوراک حاوی 25 درصد وزنی کربن ، به صورت جریان مخالف با گازهای داغ حاصل از احتراق سوخت وارد کوره به طول 30-11 متر شده و سوختن ذغال در بستر اتفاق می افتد.

با چرخش کوره با سرعت 1.5-1 دور در دقیقه اختلاط مناسب ایجاد می شود. شرایط به گونه ای تنظیم می شود که محصولات موجود در گازهای خروجی شامل بخارهای روی و کادمیم ، اکسید قلع ، مونواکسید ژرمانیم ، مونواکسید کربن می باشد.

اکسیداسیون کامل این مواد در محفظه مربوطه انجام می شود. سپس مواد خنک شده و جمع آوری می شوند. در اغلب موارد ZnO سینتره شده و کادمیم ، گوگرد و سرب موجود در آن حذف می شود‌.

4 - فرآیند حرارتی الکتریکی (Electrothermic process) :

یکی دیگر از روش های مورد استفاده ذوب الکتریکی روی می باشد. ارتفاع کوره های مورد استفاده در طرحهای آمریکا 11 متر است که قطر سه تای آن ها 1.75 متر و قطر چهارمی 2.44 متر می باشد.

این کوره ها دارای 8 الکترود گرافیتی به ازای هر دو سطح هستند. مسیر مقاومت الکتریکی از میان باری با ترکیب 70 درصد سینتر و 30 درصد کک ، 9 متر می باشد که انرژی مورد نیاز برای ذوب را فراهم می کند.

بخار روی تولید شده به همراه مونواکسید کربن از مجراهای موجود در 4 سطح خارج شده و با اکسیداسیون به وسیله هوا رنگدانه ها تولید می شود. بعد از سرد شدن و عبور از داخل سیکلون تمیز کننده اکسید روی جمع آوری می شود.

✳️ تشریح فرآیند غیر مستقیم (French Process) در تولید اکسید روی !

در این روش روی خالص به وسیله حرارت تبخیر می شود و در حضور هوا به اکسید روی تبدیل می گردد. اکسید روی به دست آمده از این روش طبیعتا دارای خلوص بسیار بالایی خواهد بود.

Zn (بخار) + ½ O₂ = ZnO

در روش کوره Wetherhill برای آن که به توان اکسید روی با خلوص بالا تولید کرد بایستی از مواد اولیه با کمترین میزان ناخالصی برای تولید بخار روی استفاده کرد. روش دیگر استفاده از قوس الکتریکی برای تولید بخار است که دمایی آن بیش از 2000 درجه سانتیگراد می باشد.

یکی از مسائل مهم در مورد این روش سرد کردن سریع گازها و تولید ذرات اکسیدی بسیار ریز (کمتر از 0.15 نانومتر) می باشد. این ماده بسیار فعال است و سبب افزایش سرعت واکنش در تولید پلاستیک ها می شود. کوره های دوار با سیستم حرارتی داخلی به صورت وسیعی در کانادا و اروپا و به صورت محدود تر در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرند.

سوختن در کوره رخ می دهد و گرمای ایجاد شده برای ذوب و تبخیر روی کافی می باشد. به دلیل دمای پایین تر ذرات تولید شده نسبت به سایر روش ها درشت تر هستند.

در فرآیند چهارم فلز روی که در داخل ستون های بازیابی عمودی تصفیه شده است مورد احتراق قرار می گیرد. در اصل خالص سازی نوعی تقطیر می باشد و می توان از روی ناخالص برای تولید اکسید روی با خلوص بالا و محدوده وسیعی از دانه بندی تولید کرد.

شکل زیر فرآیند فرانسوی در تولید اکسید روی را نشان می دهد.

✳️ تشریح فرایند تولید اکسید روی ثانویه !

اکسید روی ثانویه از قراضه هایی مانند ورق های گالوانیزه ، قراضه های اتومبیل و غیره تهیه می شود و عمدتا ، صنایع لاستیک و سرامیک مصرف می شود. تقریبا یک نهم اکسید روی تولید شده در آمریکا از منابع ثانویه تهیه می شود. اغلب اکسید روی ثانویه به روش فرانسوی تولید می شود که ماده اولیه آن فلز است.

روی در دمای خاصی تبخیر می شود به طوری که ناخالصی های همراه مانند سرب که دمای جوش بالاتری دارند بخار نمی شوند و بدین ترتیب اکسید خالص به دست می آید.

روش دیگر برای تولید اکسید روی ثانویه ، ترسیب کربنات روی از محلول روی حاصل از قراضه ها ، خشک کردن آن ، کلسیناسیون و سپس آسیا کردن آن برای تولید محصول مناسب برای مصارف سرامیکی می باشد.

محصول مشابهی از کلسیناسیون لجن های هیدروسولفیت روی می باشد. این لجن ها محصول فرعی استفاده از هیدروسولفیت روی به عنوان ماده سفید کننده می باشند.

✳️ تشریح فرایند تولید اکسید روی از سرباره!

سه کارخانه در آمریکا ، 2 تا در کانادا و یک کارخانه در مکزیک از سرباره های کوره و پسماندها برای تولید بخار روی استفاده می کنند.

اکسید تولید شده ناخالص است عمدتا و به ذوب کننده ها منتقل می شود تا به فلز تبدیل شود. با این حال مقدار کمی از آن به عنوان رنگ دانه فروخته شود. فرآیند شامل دمیدن پودر ذغال از داخل کانال های چند گانه به داخل حمامی از سرباره مذاب می باشد.

مقدار روی از 18-10 درصد در مدت 2 ساعت به حدود صفر کاهش می یابد و ذغال به عنوان منبع سوخت و منبعی برای عامل احیا کننده مانند مونواکسید کربن عمل می کند.

فرآیند آماده سازی ذغال شامل خشک کردن و آسیا کردن می باشد. گاهی اوقات از ذغالی که قبلا آماده سازی و ذخیره شده است استفاده می شود.

در هر حال نسبت ذغال به هوا بایستی به دقت کنترل شود تا دمای مورد نیاز تامین شود. دمای سرباره معمولا در محدوده 1200-1150 درجه سانتیگراد نگه داشته می شود.

معمولا میزان بازیابی برای سرب و روی 90 درصد می باشد و بخاری شامل 70 درصد وزنی اکسید روی و 7-10 درصد وزنی سرب تولید می شود.

---

✔️ بررسی 0 تا 100 روش هیدرومتالوژی در تولید اکسید روی !

---

فرآیند تر روشی برای عمل آوری مواد خام می باشد. این روش قادر به کنترل کیفیت و دانه بندی محصول طبق شرایط اعمال شده در فرآیند مانند چگالی ، دما ، سرعت و غیره می باشد.

این روش متمایز از روش های پیرومتالورژیکی است و با استفاده از آن می توان محصولی مناسب تر برای صنایع لاستیک سازی ، سرامیک ، پوشش سطحی و صنایع الکترونیک تهیه کرد.

عامل لیچینگ ممکن است اسید کلریدریک و یا اسید سولفوریک باشد.

✳️ شکل زیر فرآیند هیدرومتالورژی برای تولید اکسید روی را ماشین می دهد.

در این روش به محلول سولفات روی ، هیدروکسید سدیم یا کربنات سدیم می افزایند تا هیدروکسید یا کربنات روی رسوب کند ؛ سپس این رسوب ها را جدا و تکلیس می کنند تا به اکسید روی تبدیل شوند :

• ZnSO₄ + 2 OH^- = Zn(OH)₂ + SO₄^2-
• ZnSO₄ + CO₃^2- = ZnCO₃ + SO₄^2-
• Zn(OH)₂ = ZnO + H₂O
• ZnCO₃ = ZnO + CO₂

✳️ روش های عمل آوری اکسید روی چیست و به چه منظوری انجام میشود!

علاوه بر خردایش و دانه بندی از تعدادی از روش ها برای بهبود خواص اکسید روی استفاده می شود. معمولا موادی به اکسید روی اضافه می شود تا خواص تفرق و تجمع آن در صنایع لاستیک و رنگ بهبود یابد.

این مواد معمولا شامل اسیدهای چرب مانند اسیدهای پروپیونیک و استئاریک هستند. اسید فسفریک به منظور کاهش فعالیت شیمیایی و تری آلکیل فسفات ها برای جلوگیری از گرد و غبار استفاده می شوند.

اکسید روی تولید شده به روش آمریکایی ممکن شامل مواد اسیدی به فرم ترکیبات اکسی سولفور باشد ؛ این مواد را می توان به وسیله شست و شو با محلول های آمونیاکی و یا نمک های آمونیم خنثی کرد.

با این حال در فرآیند بهبود یافته آمریکایی دیگر نیازی به شست و شو نیست. اکسید روی معمولا تمایل به تجمع و کلوخه شدن و ایجاد گرد و غبار دارد و به سختی خشک می شود (به جز در مواردی که مجددا کلسینه شده باشد) که این ویژگی به خصوص در مصارف سرامیکی و لاستیک سازی مشکل ساز است.

به همین دلیل گاهی اوقات آن را در داخل استوانه های دوار به صورت گندله در می آورند و یا با عبور از میان غلطتک ها آن ها را متراکم می کنند.

✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید اکسید روی ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید .

---

📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید اکسید روی

---

👈 توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.