[發明專利]一種用于濕法煉鋅凈化除鈷的合金鋅粉及其制備方法

無效

• 申請號: 201210175874.1
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102676819A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 唐愛勇;唐亦秋;董覺;向鳳
• 申請（專利權）人: 株洲冶煉集團股份有限公司
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22C18/00;C22B19/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明屬于濕法煉鋅領域，具體涉及一種用于濕法煉鋅凈化除鈷的合金鋅粉及其制備方法。

背景技術

濕法煉鋅中鋅液凈化一般是指除去硫酸鋅溶液中的Cu、Cd、Co等雜質，以滿足鋅電積的要求。其中凈化除鈷，較多的公司認為硫酸鋅溶液中鈷離子的含量應低于1.0mg/L，也有少數公司根據其生產經驗，將硫酸鋅溶液中鈷離子的含量控制標準定為1.5mg/L。而大量的統計研究表明，實際生產中，要達到穩定生產0^#電鋅，硫酸鋅溶液中的鈷離子含量應低于0.5mg/L，才能防止鈷離子與其他痕量雜質發生交互作用而引起電積燒板。

目前普遍使用的凈化除鈷方法有黃藥除鈷法、砷鹽除鈷法和銻鹽除鈷法三種。這三種方法各有其優缺點，例如黃藥凈化除鈷深度適中、除鈷效果穩定，操作簡便，但勞動條件惡劣；砷鹽除鈷深度高、除鈷效果穩定、鋅粉消耗量少，但能耗高，并且需要使用劇毒的砷鹽，對環境造成二次污染；銻鹽除鈷深度適中、除鈷效果穩定，但其能耗較高、鋅粉消耗量比前面兩種方法都大，成本較高，但由于采用低毒的銻鹽，對環境污染相對較小，因此仍有較多企業運用此法。

上述三種方法除鈷的機理有多種文獻進行了闡述。文獻中認為，黃藥除鈷是利用乙基磺酸鈉中的功能基團與硫酸鋅溶液中的三價鈷離子形成溶度極低的磺酸鈷而使鈷離子與硫酸鋅溶液分離；而添加As、Sb或Sn的化合物用鋅粉置換除鈷，其機理則是為了在鋅粉表面形成合金電極，提高電極電位，降低Co²⁺的析出超電壓來除去Co。在鋅粉中添加鉛，是為了防止析出的Co復溶。

CN03119136.3中公開了一種用于除鈷的濕法合成的含Pb-Sb合金鋅粉，通過將鋅粉（為1^#或0^#純鋅經電爐蒸發或噴吹所得鋅粉，）、黃丹（PbO）、工業銻白（Sb₂O₃）、堿（NaOH）按100:1～2:0.05～0.1:2～4的重量比混合，再用水漿化，液固比為3～8，溫度為60～90℃，反應1h，即可得到活性合金鋅粉，其中Pb含量1～2%，Sb含量0.04～0.1%，Sb、Co=0.1～0.3。但該活性合金鋅粉的制取是利用氧化鉛和氧化銻在堿性溶液中少量溶解并經鋅粉置換所得，鋅粉活性的穩定性較差，工業上應用很難控制加入，采用該活性合金鋅粉對Co?9.02mg/L的除鈷原液進行凈化除鈷，除鈷后液中的鈷含量為0.95mg/L，鋅粉加入量為鈷含量的200倍以上，即該合金鋅粉的除鈷效率較低，且該合金鋅粉的制備工藝復雜。

發明內容

本發明解決了現有技術中存在凈化除鈷時成本高、除鈷效率低且工藝復雜的技術問題。

本發明提供了一種用于濕法煉鋅凈化除鈷的合金鋅粉，以合金鋅粉的總質量為基準，所述合金鋅粉中含有0.5～1.2wt%的鉛、0.1～0.8wt%的錫，余量為鋅。

本發明還提供了所述合金鋅粉的制備方法，包括以下步驟：將鋅錠置于熔煉設備中，升溫至鋅錠完全融化成鋅液，按比例加入金屬鉛和錫，繼續升溫使合金化，攪拌均勻后倒入霧化器漏包進行霧化，得到所述合金鋅粉。

本發明提供的濕法煉鋅凈化除鈷的合金鋅粉，通過對合金鋅粉的組成進行適當選擇，如添加錫，當錫的添加量達到規定范圍時，才能顯現出理想的除鈷效果，而鉛的作用可減少鈷復溶，保持良好的除鈷效果，并將鉛錫的含量控制在一定范圍以下，以提高鋅粉的利用率，保持較高的反應效率。本發明優勢在于在鋅粉消耗量減少的前提下，仍具有較高的除鈷效率，且除鈷效果穩定。

本發明提供的合金鋅粉的制備方法，生產效率高，工藝簡化，成本低，且能得到顆粒形貌和粒度分布良好的合金鋅粉，避免合金粉霧化成團。

具體實施方式

本發明提供了一種用于濕法煉鋅凈化除鈷的合金鋅粉，以合金鋅粉的總質量為基準，所述合金鋅粉中含有0.5～1.2wt%的鉛、0.1～0.8wt%的錫，余量為鋅。

作為本發明的一種優選實施方式，所述合金鋅粉中含有0.58wt%的鉛、0.66wt%的錫，余量為鋅。

作為本發明的另一種優選實施方式，所述合金鋅粉中含有1.09wt%的鉛、0.71wt%的錫，余量為鋅。

作為本發明的第三種優選實施方式，所述合金鋅粉中含有0.87wt%的鉛、0.3wt%的錫，余量為鋅。

本發明中，優選情況下，所述合金鋅粉的粒徑為20～200目。