Ôxít kẽm là nguyên liệu thô cốt lõi không thể thiếu đối với nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cao su, điện tử, hóa chất, năng lượng mới và vật liệu kháng khuẩn. Quy trình sản xuất của nó quyết định trực tiếp đến độ tinh khiết, độ hoạt tính và hàm lượng tạp chất của sản phẩm, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và chi phí sản xuất. Hiện nay, các quy trình sản xuất oxit kẽm chủ yếu được chia thành ba loại: quy trình trực tiếp, quy trình gián tiếp và quy trình ướt. Trong đó, oxit kẽm hoạt tính sản xuất theo quy trình ướt, với những ưu điểm cốt lõi là độ tinh khiết cao, hoạt tính cao, hàm lượng tạp chất thấp, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng, đang dần thay thế các sản phẩm luyện kim nhiệt truyền thống, trở thành một sản phẩm bột hóa chất gốc kẽm chất lượng cao với nhu cầu tìm kiếm trên thị trường lớn và nhu cầu mạnh mẽ từ ngành công nghiệp.
Quy trình sản xuất oxit kẽm trực tiếp, còn được gọi là quy trình luyện kim nhiệt trực tiếp, là quy trình sản xuất oxit kẽm truyền thống và cơ bản nhất. Nguyên liệu chính là các vật liệu chứa kẽm chất lượng thấp như quặng kẽm và xỉ kẽm, kết hợp với các chất khử như than cốc. Các nguyên liệu này được nung và khử trực tiếp ở nhiệt độ cao, sau đó được oxy hóa và làm nguội để thu được sản phẩm hoàn chỉnh. Quy trình sản xuất đơn giản và yêu cầu ít đầu tư thiết bị, khiến nó trở thành phương pháp chính cho việc sản xuất oxit kẽm quy mô lớn trong giai đoạn đầu.
Phương pháp sản xuất oxit kẽm gián tiếp, cũng là một quy trình luyện kim nhiệt, là phiên bản cải tiến của quy trình trực tiếp. Phương pháp này đòi hỏi nguyên liệu thô có chất lượng cao hơn, chủ yếu là thỏi kẽm và xỉ kẽm chất lượng cao. Quy trình sản xuất bao gồm ba bước: khử, bay hơi và oxy hóa. Đầu tiên, các thỏi kẽm được nung nóng và nấu chảy, sau đó được bay hơi, tiếp theo là quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao, làm nguội và phân loại để thu được sản phẩm thành phẩm. Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn so với quy trình trực tiếp.
Phương pháp sản xuất oxit kẽm trực tiếp có chi phí thấp và có thể tận dụng hiệu quả chất thải chứa kẽm, do đó phù hợp cho việc sản xuất hàng loạt oxit kẽm loại cơ bản. Tuy nhiên, sản phẩm này có hàm lượng tạp chất cao, độ tinh khiết thấp và hoạt tính kém. Oxit kẽm sản xuất theo phương pháp gián tiếp có độ tinh khiết cao hơn và các hạt đồng đều hơn so với oxit kẽm sản xuất theo phương pháp trực tiếp, nhưng lại phụ thuộc quá nhiều vào nguyên liệu kẽm, có diện tích bề mặt riêng hạn chế, tiêu thụ năng lượng cao hơn và chi phí xử lý khí thải cũng cao hơn.
Ôxít kẽm hoạt tính sản xuất theo quy trình ướt, còn được gọi là ôxít kẽm quy trình ướt, hiện là quy trình sản xuất ôxít kẽm tiên tiến nhất, phù hợp nhất với các yêu cầu cao cấp. Quy trình này khác biệt đáng kể so với các phương pháp luyện kim nhiệt độ cao theo phương pháp trực tiếp và gián tiếp. Toàn bộ quy trình xoay quanh phản ứng pha lỏng, sử dụng quặng chứa kẽm, bột kẽm và dung dịch sunfat kẽm làm nguyên liệu chính. Quy trình bao gồm các bước: chiết xuất, tinh chế đa giai đoạn, kết tủa, rửa bằng nước tinh khiết, sấy khô ở nhiệt độ thấp và nung ở nhiệt độ thấp. Mỗi bước đều có thể được kiểm soát chính xác, đảm bảo chất lượng sản phẩm ngay từ nguồn.
So với oxit kẽm sản xuất bằng phương pháp nhiệt luyện, oxit kẽm sản xuất theo quy trình ướt mang lại những lợi thế đáng kể. Thứ nhất, sản phẩm này có độ tinh khiết cao hơn và ít tạp chất hơn. Quy trình loại bỏ tạp chất ướt nhiều giai đoạn giúp loại bỏ triệt để các kim loại nặng, đạt độ tinh khiết trên 99,91% đối với oxit kẽm tinh khiết cao sản xuất theo quy trình ướt, đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt cho các ứng dụng trong lĩnh vực điện tử, tiếp xúc với thực phẩm và cao su. Thứ hai, nó thể hiện hoạt tính mạnh hơn và diện tích bề mặt riêng lớn hơn. Các hạt bột mịn hơn, xốp hơn dẫn đến diện tích bề mặt riêng lớn hơn đáng kể so với oxit kẽm thông thường, dẫn đến hiệu quả kích hoạt lưu hóa cao hơn. Điều này cho phép giảm đáng kể lượng được thêm vào công thức cao su, làm giảm chi phí sản xuất tổng thể. Trong khi đó, các hạt thể hiện sự phân tán đồng đều xuất sắc và không dễ vón cục, dẫn đến quá trình tích hợp nhanh hơn và đồng đều hơn trong keo dán, hỗn hợp lỏng và lớp phủ, cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn, chống lão hóa, độ truyền sáng và độ ổn định của sản phẩm hoàn thiện. Hơn nữa, sản phẩm này có khả năng tương thích rộng với nguyên liệu thô, tận dụng hiệu quả chất thải chứa kẽm, dẫn đến việc sử dụng tài nguyên cao hơn, quy trình tuần hoàn khép kín thân thiện với môi trường hơn, hiệu quả tái chế nước thải cao và tiêu thụ năng lượng thấp hơn, phù hợp với xu hướng sản xuất xanh kép carbon.
Việc lựa chọn một nhà sản xuất oxit kẽm theo quy trình ướt đáng tin cậy và một nhà sản xuất uy tín sở hữu công nghệ quy trình ướt hoàn chỉnh sẽ đảm bảo việc kiểm soát chặt chẽ về độ tinh khiết, kích thước hạt, độ hoạt tính và hàm lượng kim loại nặng, từ đó giúp các doanh nghiệp nâng cao chất lượng và giảm chi phí.