CN1446931A - 一种用超声波分离湿法炼锌除钴渣中锌和钴的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波分离湿法炼锌除钴渣中锌和钴的方法。将含锌的钴渣浸入硫酸溶液中,得到含有锌和钴的混合溶液,在超声波的作用下,在得到含有锌和钴的混合溶液中加入氧化剂,使混合溶液中的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;经常规处理后,得到的硫酸锌溶液可生产金属锌。使用该方法使钴能很好的沉淀出,达到高效分离锌钴的目的,且在分离过程中不带入有害杂质。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种炼锌除钴渣中锌和钴的方法,特别涉及一种用超声波分离湿法炼锌除钴渣中锌和钴的方法。
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加锑盐的方法将溶液中的钴除去。为了达到深度净化钴的工艺要求,通常锌粉的用量为理论量的150-200倍,因此实际产出的钴渣中含有大量的锌,其中锌含量为60%-70%,钴的含量约为0.3%-1.2%,其余为硫酸根和氧化物。为了回收钴渣中的锌和钴,有人做了一些研究,提出一些回收利用钴渣的方法,但都存在技术或经济上的问题,至今仍没有一种方法投入工业应用,工厂产出的钴渣仍在堆放。
目前提出钴渣处理的方法有:选择性浸出工艺,既控制一定条件使钴渣中的锌优先溶解,而将钴留在渣中。达到锌钴分离的目的。但实际操作中在溶解锌时总有部分钴进入溶解,难以达到高效分离的目的。第二种方法是氨-硫酸铵浸出法,用氨水和硫酸铵浸出钴渣,使锌进入溶液,而钴留在渣中。该法存在的问题是含有大量氨的锌溶液处理困难。第三种是溶剂萃取法,该法可以有效地分离锌和钴,但萃取剂优先萃取锌,大量萃取锌经济上有问题。第四种方法是加拿大Hodson Bay矿业公司采用Caro酸氧化沉淀法,该法可以将锌溶液中的钴氧化沉出,但Caro酸不稳定,且成本高,因此在工厂推广困难;钴渣锌钴分离的难点是:钴渣中钴的含量很低,浸出后溶液中的钴含量不足35mg/L,把含量这样低的钴从溶液中氧化沉淀出是困难的。而且在分离钴的过程中不能带入对锌回收的有害杂质,否则锌的回收将很困难。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种将含锌的钴渣溶液中的钴氧化沉出,在分离过程中不带入有害杂质的炼锌除钴渣中锌和钴的方法。
本发明解决的技术方案是:将含锌的钴渣浸入硫酸溶液中,得到含有锌和钴的混合溶液,在超声波的作用下,在得到含有锌和钴的混合溶液中加入氧化剂,使混合溶液中的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;经常规处理后,得到的硫酸锌溶液可生产金属锌。
氧化剂主要包括过硫酸钠。氧化沉钴反应釜的底部装有超声波发生器,超声波发生器频率为20-80KHz。氧化沉钴时溶液的PH值保持为2~7。本实用新型的有益效果是:
(1)溶液中绝大部分的钴能很好的沉淀出,达到高效分离锌钴的目的。
(2)没有带入对锌的回收有害杂质。
(3)在超声波作用下氧化剂的用量可减少,使处理成本降低。
附图说明
图1为钴渣处理的工艺流程图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
如图1所示,当湿法炼锌除钴渣中锌和钴的含量分别为60.01%和0.82%时,用超声波分离湿法炼锌除钴渣中锌和钴的操作步骤如下:
(1)、在带机械搅拌的反应釜中,在温度为40C条件下,液固比为3∶1的条件下,反应0.5小时,得到含有锌和钴的混合溶液;混合溶液经过滤后,酸不溶物的滤渣弃去,得到含锌和钴的滤液中锌的浓度为2.75mol/l,钴的浓度为0.046mol/l,溶液的PH值为2.5。
(2)、将过硫酸钠用水溶解后,形成浓度为0.1mol/L的过硫酸钠溶液;
(3)、将浓度为0.1mol/L的过硫酸钠溶液滴加到温度为80℃的含锌钴滤液中,在频率为20KMz、功率为15W/L的超声波的作用下,反应2小时,使92.4%的Co(II)氧化为Co(III),并以Co(OH)3的形式沉淀。
(4)、氧化沉钴后进行过滤,滤渣为Co(OH)3,经煅烧后可生产氧化钴产品;滤液为含有少量硫酸钠的含锌溶液,该滤液进行常规净化炼锌,净化后电解出金属锌。
实施例2:
钴渣成分与实例1相同,且操作步骤相同,当浸出条件温度为60℃;液固重量为比4∶1;反应时间0.5小时,得到含有锌和钴的混合溶液,溶液终点PH值为4.5;混合溶液浸过滤。
与应用实例1同样的方式将过硫酸钠溶液加入60℃的锌钴溶液中,在30KHz频率、150W/L超声作用下,反应时间为3小时,使97.2%的Co(II)氧化为Co(III),并以Co(OH)3的形式沉淀。与实例1相同的方式,得到氧化钴产品及金属锌。
实施例3:
当钴渣中锌和钴的含量分别为70.23%和1.12%时,在实例1的条件下浸出,得到含锌和钴的滤液中锌的浓度为3.48mol/l,钴的浓度为0.063mol/l,溶液的PH值为3.5。
与应用实例1同样的方式将过硫酸钠溶液加入80℃的锌钴溶液中,在60KHz频率、80W/L超声作用下,反应时间为2小时,使98.2%的Co(II)氧化为Co(III),并以Co(OH)3的形式沉淀。与实例1相同的方式,得到氧化钴产品及金属锌。
Claims (5)
1.一种用超声波分离湿法炼锌除钴渣中锌和钴的方法,将含锌的钴渣浸入硫酸溶液中,得到含有锌和钴的混合溶液,其特征是:在超声波的作用下,在得到含有锌和钴的混合溶液中加入氧化剂,使混合溶液中的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;经常规处理后,得到的硫酸锌溶液可生产金属锌。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是:氧化剂主要包括过硫酸钠。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是:实施该方法的步骤如下:
(1)、在带机械搅拌的反应釜中,在温度为40~60C条件下,将钴渣加入含硫酸的水溶液中,钴渣加入的重量是液体重量的1/3~1/10,充分搅拌后进行过滤,滤渣为酸不溶物弃去,滤液为含有锌和钴的溶液,用来进行氧化沉钴;
(2)、将过硫酸钠用水溶解后,形成过硫酸钠溶液,加入含有锌和钴的滤液;
(3)、在氧化沉钴反应釜中对含有锌和钴的滤液进行氧化沉钴,在溶液温度为40~90℃的条件下,在超声波的作用下,经1~5小时的氧化反应后,溶液中的Co(II)氧化为Co(III),并以Co(OH)3的形式沉淀;
(4)、氧化沉钴后进行过滤,滤渣为Co(OH)3,经煅烧后可生产氧化钴产品;滤液为含有少量硫酸钠的含锌溶液,该滤液进行常规净化炼锌,净化后电解出金属锌。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征是:氧化沉钴反应釜的底部装有超声波发生器,超声波发生器频率为20-80KHz。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征是:氧化沉钴时溶液的PH值保持为2~7。
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