[發(fā)明專利]從粗鋅原料中除去雜質(zhì)金屬鈷以獲得含鋅溶液的方法

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108342569A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金坤;劉松林;鄧小毛;劉利
• 申請（專利權(quán)）人: 衡陽市坤泰化工實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/44;C22B3/46;C22B19/20;C22B19/30
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從粗鋅原料中除去雜質(zhì)金屬鈷以獲得含鋅溶液的方法，該方法包括：1) 用硫酸溶解粗鋅原料制備粗鋅溶液；2) 在粗鋅溶液中添加第一部分的鋅粉，析出海綿鎘，獲得初步除鎘的粗鋅溶液；3)添加碳酸鉀和阻溶劑，pH=4.8?5.8下反應(yīng)，生成氫氧化鎳沉淀，然后升溫，再次加入鋅粉進(jìn)行反應(yīng)，再次除鎘，獲得除鎘和鎳的含鋅溶液；4)添加第一部分的高錳酸鉀，將溶液中一部分亞鐵離子氧化成三價(jià)的鐵離子，同時(shí)形成二氧化錳MnO₂沉淀，然后加入雙氧水進(jìn)行反應(yīng)，形成難溶的錳酸鈷沉淀，然后升溫，繼續(xù)添加第二部分的高錳酸鉀，反應(yīng)溶液呈現(xiàn)為微紅色或淺紅色，然后用碳酸鈣粉末調(diào)節(jié)溶液的pH在5.0?5.8范圍，然后進(jìn)一步升溫反應(yīng)直至紅色消失為止，分離除去沉淀物，獲得除鈷、鐵和錳之后的合格含鋅溶液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋅液的凈化工藝，具體涉及從粗鋅原料中除去雜質(zhì)金屬鈷以獲得含鋅溶液的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有硫酸鋅、碳酸鋅、電解鋅生產(chǎn)過程中，需要凈化除去有害的金屬如鈷、鎳、鎘、鐵、錳等。在工廠中，通常設(shè)有一凈工序、二凈工序等工序，粗制鋅液通過這些凈化工序，除去雜質(zhì)金屬，以達(dá)到產(chǎn)品的控制要求。

現(xiàn)有生產(chǎn)硫酸鋅、碳酸鋅、電解鋅中間凈化除鈷、鎳，主要采用銻鋅合金置換和硫化加砷凈化，需能達(dá)到凈化目的，但仍有很多不足之處，具體體現(xiàn)如下：

1、釆用合金鋅粉置換鈷、鎳，成本高。因?yàn)楹辖痄\粉是同離子雙層互置，一是耗皍貴合金鋅粉加量是摩爾數(shù)的三倍，故加量大；二是由于電位差大，須在高溫下才能達(dá)到效果，耗時(shí)耗能；

2、對操作人員有突發(fā)的安全危害隱患。由于鈷、鎳鹽在溶液中要能以離子狀態(tài)單一分離沉淀，需要親族離子的轉(zhuǎn)化，因而是加砷鹽和硫化鹽來起親族轉(zhuǎn)化作用，當(dāng)在置換飽和時(shí)，金屬離子參加酸性反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣逸出，此時(shí)砷酸根即與氫化合, 形成砷化氫升華，極毒，倘若人吸收而中毒；二是用硫化物即有窒息硫化氫產(chǎn)生，人吸收后也能中毒；

3、對控制要求范圍窄，凈化幾率低。硫酸鋅、碳酸鋅均用飼料添加劑，對鎳要求極嚴(yán)，鎳控制在5個(gè)ppm級，而合金砷法、硫化法幾乎不能達(dá)到，且在電解中造成電位不平衡，短路起沸，燒極板，除影響電解鋅質(zhì)量外，還有停產(chǎn)之嫌。

現(xiàn)有技術(shù)獲得的含鋅溶液用于生成硫酸鋅、碳酸鋅和電解鋅溶液。而當(dāng)用于電解鋅溶液時(shí)，鎳、鈷難除，導(dǎo)致碳酸鋅產(chǎn)品顏色發(fā)綠、發(fā)黑，影響下游產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)用作電解鋅時(shí)，由于電解液中含鎳鈷過高，容易造成電流極板短路，燒毀極板，損失大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其針對長期困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員的除去鎳、鈷的難題，提供一種除鋅液中雜質(zhì)金屬鈷的方法，可在除鎘過程中同時(shí)除凈鎳，并在除鐵、錳過程中一次性除凈鈷。

根據(jù)本發(fā)明，提供從粗鋅原料中除去雜質(zhì)金屬鈷的方法，該方法包括：

1) 制備粗鋅溶液：在粗鋅原料中加入硫酸進(jìn)行浸取，獲得粗鋅溶液；

2) 初步除鎘：在粗鋅溶液中添加第一部分的鋅粉，其添加量足以置換粗鋅溶液中所含的鎘離子的一部分(例如鎘離子總量的45-70%)，導(dǎo)致海綿鎘析出，獲得初步除鎘的粗鋅溶液；

3) 除鎳和再次除鎘：在初步除鎘的粗鋅溶液中添加碳酸鉀，該碳酸鉀的添加量相對于粗鋅溶液中鎳離子含量而言是摩爾過量的(優(yōu)選，碳酸鉀是鎳離子的摩爾量的1.3-2.5倍，更優(yōu)選1.6-2倍)，并添加阻溶劑(例如白糖、或酒石酸、蘋果酸)進(jìn)行阻溶，在pH=4.8-5.8下、優(yōu)選在pH=5.1-5.5下進(jìn)行反應(yīng)，首先生成不穩(wěn)定的碳酸鎳NiCO₃，隨后水解成難溶的氫氧化鎳Ni(OH)₂)，即，生成氫氧化鎳沉淀，然后在升溫(例如升溫至45℃-60℃)的情況下加入第二部分的鋅粉進(jìn)行反應(yīng)，鋅粉的加入量足以置換粗鋅溶液中所殘留的全部鎘離子(例如鎘離子總量的殘余或剩余55-30%)，固液分離(例如過濾分離)，獲得除鎘和鎳的含鋅溶液；