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[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在審

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201711484554.3 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
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 421002 湖南省衡*** 國省代碼: 湖南;43
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 粗鋅 含鋅溶液 高錳酸鉀 除鎘 雜質(zhì)金屬 鋅粉 沉淀 雙氧水 氫氧化鎳沉淀 亞鐵離子氧化 碳酸鈣粉末 析出 二氧化錳 反應(yīng)溶液 硫酸溶解 升溫反應(yīng) 原料制備 海綿鎘 錳酸鈷 淺紅色 碳酸鉀 鐵離子 微紅色 阻溶劑 除鈷 難溶
【說明書】:

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

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;

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