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酸锌溶液除钴、镍
发布时间: 2023-05-22 18:30:10 被阅览数: 306 次 来源: 锌粉,回收锌粉,回收锌皮,泰州锌粉厂
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      有机试剂法除杂基础
      有机试剂沉淀法除钴是通过试剂与溶液中钴、镍等杂质形成难溶的化合物被除去的方  法。目前,在生产上应用的有机试剂除钴法有黄药除钴法和α-亚硝基- β-萘酚除钴法。
      黄药除钴法
黄药是一种有机试剂,其中黄酸钾(C2H5OCSSK)和黄酸钠(C2H5OCSSKNa)被应 用于湿法炼锌过程中的净化除钴,其机理在于黄药能与溶液中的钴、镍等重金属形成难溶 的络盐沉淀。黄药与重金属形成黄酸盐的溶度积见表4-13。

酸锌溶液除钴、镍

      从表4-13可以看出,比锌的黄酸盐难溶的有Cu²+、Cd²+、Fe³+、Co³+的黄酸盐, 所以,加入黄药便可以除去锌浸出液中的此类杂质金属离子。
黄药除钴的实质是在硫酸铜存在的条件下,溶液中的硫酸钴与黄药发生化学反应,生成难溶的黄酸钴沉淀,其反应化学方程式如下:
8C2H5OCS₂Na+2CuSO4+2CoSO4=-
Cu2(C2H₅OCS2)2↓+2Co(C2H₅OCS₂)3++4NaSO4
       从以上化学反应式可以看出,CuSO4在除钴过程中使二价钴氧化为三价钴,为氧化 剂,其他的氧化剂如Fe2(SO4)3和KMnO4也可起到同样的作用,但它们会给溶液带来新 的杂质,实践证明,用CuSO4 · 5H20(胆矾)作氧化剂效果最好,故在生产上广泛添加 胆矾作氧化剂。在ZnSO4溶液中若不加氧化剂,会产生大量的白色黄酸锌沉淀,这说明只 有Co³+才能优先与黄药作用生成Co(C2H₅OCS2)3沉淀,另外,为使除钴效果更好,常向

     净化槽中鼓入空气。
      由于黄药能与钴以外的其他重金属如铜、镉、铁等发生反应,因而,为减少黄药试剂的消耗,应在除钴之前首先将这些杂质尽可能地完全除去。
实践证明,黄药除钴的最佳温度应控制在35~40℃之间,温度过高会导致黄药分解与挥发,产生一种有臭味的气体,使劳动卫生条件恶化,同时增加黄药消耗并降低除钴效率,温度过低,又会延长作业时间。生产实践中,为了加速反应的进行,所有的黄药都是 预先配制成10%的水溶液。黄药试剂的调配只能用冷水,且不宜放置时间过长,否则会导致黄药的分解而失效,其反应式如下:

     黄药在酸性溶液中也容易发生分解反应,所以当除钴溶液的pH值较低时,便会增加黄药单耗,除钴效率降低。采用黄药除钴时一般控制溶液的pH值在5.2~5.4之间,由于净化液中钴离子浓度较低,仅为8~15mg/L,要使反应迅速进行而又彻底,必须加入过 量的黄药,在生产实践中,黄药的加入量为钴量的10~15倍,硫酸铜的加入量为黄药的 1/5。
黄药还能与Cu、Ni、Cd、Fe、As、Sb等发生反应,故综合除杂效果较好,但是由于过量的黄药能够与锌反应生成黄酸锌沉淀,使净化渣中含有大量的锌,导致锌的损失,且净化渣含钴品位低,不利于综合回收有价金属,因此,黄酸钴渣需进行酸洗,将净化渣中的锌大部分回收,这还有利于钴渣的进一步处理。
    由于黄药试剂较为昂贵,且净化过程,特别是净化渣酸洗过程中会散发出臭味,劳动条件恶化,故国内仅有少数厂家采用。
B    α - 亚硝基 - β - 萘酚除钴法
β -萘酚是一种灰白色薄片,略带苯酚气味,冶金上用来做除钴试剂及表面活性剂。 湿法炼锌电解沉积过程中若加入少量的β-萘酚可改善锌片质量,提高电流效率。
β -萘酚用于净化除钴是因为β -萘酚与NaNO2在弱酸性溶液中生成α -亚硝基- β - 萘酚,当溶液pH值为2.5~3.0时,α -亚硝基- β -萘酚与Co²+反应生成蓬松状褐红色 络盐沉淀,从而达到净化除钴的目的。其化学反应式为:
13CH₆ONO-+4Co²++5H+                    
CoH₆NH2OH+4Co(C1₀H6ONO)3↓+H20
       由于α -亚硝基- β -萘酚与溶液中Co2+的反应很充分,因此,采用该法可将钴除得非常彻底。该法与黄药除钴法相比,其劳动条件较好,且不需单设钴渣酸洗,产出的钴渣综合回收较为便利,故国外采用该法的工厂较多,如日本的安中、彦岛,意大利的马格拉港炼锌厂等。

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