CN101864579B - 一种净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法：在超声波的作用下，在锌电解前液中加入过一硫酸；采用锌精矿或锌粉调整第一步得到的溶液的pH值，在温度40-90℃的条件下，上述溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀；本发明工艺简单，易于操作；采用过一硫酸为氧化剂，能够提供高于2.3V的氧化电位，强化降解反应过程；利用功率超声为协同手段，能够在反应过程中产生羟基自由基，进一步提高氧化电位、强化钴的水解沉淀过程和沉淀颗粒的团聚长大。该方法能够在高效净化除钴的同时，不带入影响电解过程的其它杂质。

Description

一种净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法
技术领域
本发明涉及一种净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法。
背景技术
钴在湿法炼锌中是一种有害的杂质，目前工厂通常是采用锌粉价锑盐除钴或黄药除钴的方法将溶液中的钴除去。为达到深度净化钴的工艺要求，通常锌粉或黄药的用量为理论量的50-300倍，因此实际产出的钴渣中含有大量的其它杂质，产生了较大的物料消耗和相关废弃物。
加拿大Hodson Bay矿业公司采用Caro’s酸氧化沉淀方法，该方法可以将锌溶液中的钴氧化沉淀，但采用高浓度过氧化氢和浓硫酸低温下合成的Caro’s酸不稳定，且合成成本高，在工厂应用中难以推广。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种净化电解炼锌中电解前液净化除锌的方法，该方法能够在高效净化除钴的同时，不带入影响电解过程的其它杂质。
为实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：
一种净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，在超声波的作用下，在锌电解前液中加入过一硫酸，所述的电解前液中的锌浓度为60-160g/L，pH＝1-4，钴浓度1-50mg/L；所述的过一硫酸的浓度为0.1-2mol/L，过一硫酸与钴的摩尔配比为1∶1-2.5∶1；
第二步，用锌精矿或锌粉调整第一步得到的溶液pH值调到1-4，在温度40-90℃的条件下，处理0.5小时～3小时，使上述溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀。
本发明的有益效果：
(1)工艺简单，易于操作；
(2)采用过一硫酸为氧化剂，能够提供高于2.3V的氧化电位，强化降解反应过程；
(3)利用功率超声为协同手段，能够在反应过程中产生羟基自由基，进一步提高氧化电位、强化钴的水解沉淀过程和沉淀颗粒的团聚长大。
下面结合实施实例对本发明作进一步说明。
具体实施例
本发明的净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法，采用过一硫酸和功率超声的协同作用进行电解前液净化除锌，电解前液中锌浓度为60-160g/L，pH＝1-3，钴浓度1-50mg/L；在超声频率20-100kHz，声强5-20W/m2的作用下，在锌电解前液中加入浓度为0.1-2mol/L的过一硫酸，过一硫酸与钴的摩尔配比为1∶1-2.5∶1，处理时间0.5-3小时，处理温度为40-90℃，采用锌精矿或锌粉调整pH值，pH＝1-4，溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀，经煅烧后可生产氧化钴产品；净化后的电液前液可用于生产金属锌。
以下是发明人给出的具体实施例，需要说明的是，这些实施例是一些较优的例子，本发明不限于这些实施例。
实施例1：
电解前液中的锌浓度为140g/L，pH＝2.5，钴浓度10mg/L；在超声频率40kHz，声强10W/m2的作用下，在锌电解前液中加入过一硫酸作为氧化剂，过一硫酸浓度1mol/L，过一硫酸与钴的摩尔配比为1∶1，处理时间2小时，处理温度为70℃，采用锌精矿或锌粉调整pH值，pH＝3，溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀，经煅烧后可生产氧化钴产品；净化后的电液前液可用于生产金属锌。
实施例2：
电解前液中锌浓度为100g/L，pH＝3，钴浓度5mg/L；在超声频率20kHz，声强15W/m2的作用下，在锌电解前液中加入氧化剂过一硫酸，过一硫酸浓度2mol/L，过一硫酸与钴的摩尔配比为1.5∶1，处理时间3小时，处理温度为60℃，采用锌精矿或锌粉调整pH值，pH＝3.5，溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀，经煅烧后可生产氧化钴产品；净化后的电液前液可用于生产金属锌。
实施例3：
电解前液中锌浓度为60g/L，pH＝1.5，钴浓度2mg/L；在超声频率60kHz，声强5W/m2的作用下，在锌电解前液中加入氧化剂过一硫酸，过一硫酸浓度0.1mol/L，过一硫酸与钴的摩尔配比为2∶1，处理时间3小时，处理温度为90℃，采用锌精矿或锌粉调整pH值，pH＝4，溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀，经煅烧后可生产氧化钴产品；净化后的电液前液可用于生产金属锌。
实施例4：
电解前液中锌浓度为60g/L，pH＝1.5，钴浓度45mg/L；在超声频率100kHz，声强20W/m2的作用下，在锌电解前液中加入氧化剂过一硫酸，过一硫酸浓度0.1mol/L，过一硫酸与钴的摩尔配比为2.5∶1，处理时间3小时，处理温度为40℃，采用锌精矿或锌粉调整pH值，pH＝4，溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀，经煅烧后可生产氧化钴产品；净化后的电液前液可用于生产金属锌。

Claims (1)

1.一种净化电解炼锌中电解前液净化除钴的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，在超声波的作用下，在锌电解前液中加入过一硫酸，所述的电解前液中锌浓度为60-160g/L，pH＝1-4，钴浓度1-50mg/L；所述的过一硫酸的浓度为0.1-2mol/L，过一硫酸与钴的摩尔配比为1∶1-2.5∶1；
第二步，用锌精矿或锌粉调整第一步得到的溶液pH值调到1-4，在温度40-90℃的条件下，处理0.5小时～3小时，使上述溶液中的Co(II)氧化为Co(III)，并以Co(OH)3的形式沉淀；
所述超声波的频率为20-100kHz，超声声强为5-20W/m2。
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