硫酸锌溶液中锌粉置换除钴的机理研究

不同粒度锌粉除钴效果的探究及生产实践

第一组：各取１Ｌ原样，温度８９～９０℃，配Ｃｕ２＋１５ｍｇ／Ｌ，Ｓｂ∶Ｃｏ＝０６，三种粒度锌粉活性锌含量相同２ｇ。不同粒度锌粉反应过程中溶液中钴含量与时间关系如图１所示。
２８
湖南有色金属
第３５卷
图１Ｓｂ∶Ｃｏ＝０６时，时间与溶液含钴量关系图第二组：各取１Ｌ原样，温度８９～９０℃，配Ｃｕ２＋１５ｍｇ／Ｌ，Ｓｂ∶Ｃｏ＝００６，三种粒度锌粉活性锌含量相同２ｇ。不同粒度锌粉反应过程中溶液中钴含量与时间关系如图２所示。
作者简介：唐贻发（１９６８－），男，工程师，主要从事铅锌冶炼技术工作。
扩散区，加快反应速度的方法一般有两种，一是加强搅拌，另一种是增加反应界面，实际生产中，设备搅拌速度是一定的，因此本试验着重研究反应界面，在锌粉量一定的情况下，锌粉粒度越细，则总表面积越大。在实际生产中，往往置换下的钴在高温条件下又会复溶进溶液，这就要求生产中找到最经济、合理的反应速度来控制反应的进行。１３试验过程
湿法炼锌过程中，净化工段是将中上清液体中Ｃｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｆｅ等离子进行深度除杂，保证锌电解的正常运行［１］。安徽铜冠有色金属（池州）有限责任公司炼锌厂采用三段锌粉法除杂工艺，一段低温除铜镉，二段高温锑盐除钴［２］，三段除复溶杂质保证质量。二段锌粉用量最大也是成本最高，不同厂家产的锌粉除钴效果不一，主要是锌粉粒度的影响，因此有效根据锌粉粒度控制除钴时间对于生产实际有着指导意义。
应更改，保证锌粉８５％以上在４８～７５μｍ之间，生产中净化工段为连续除杂工艺，二段除钴共有５个反应槽，串联使用，每槽体积１００ｍ３，年产１０万ｔ锌，每小时流量在１５０～１６０ｍ３，根据试验结果，４８～７５μｍ锌粉反应时间２ｈ、Ｓｂ∶Ｃｏ＝００６时除钴效果最佳，考虑到实验室条件下搅拌强度与实际生产中搅拌强度有所差异，实际生产中反应时间应稍延长，于２０１４年３月将二段４个反应槽除钴改造为３个反应槽进行除钴，生产中二段反应时间为：流经槽体时间：（１００×３）÷１６０＝１８７５（ｈ）；压滤时间：０４ｈ；共计：１８７５＋０４＝２２７５（ｈ）。

硫酸锌溶液深度净化除钴的现状与发展

硫酸锌溶液深度净化除钻的现状与发展1概述在湿法炼锌过程中，锌焙砂经过中性浸出所得的硫酸锌溶液含有许多杂质，其中有电位较锌正的杂质铜、镉、钻、碑、撲等，也有阴离子杂质氯、氟等。

这些杂质的存在对电解极为有害，如降低电流效率、增加电能消耗，影响产品质量等。

因此在电解前必须对这种溶液进行净化，把有害杂质除至允许含量。

中性浸出所得上清液和净化后新液成分要求各厂不完全一样，概括如表1所示。

随着电解法生产锌越来越多地被应用，硫酸锌溶液的净化成为保证电解顺利进行的基本条件。

为了强化生产，而采用较高的电流密度，为此必须进行深度净液，使溶液中各种杂质的含量尽可能降低，以保证获得优质的电锌产品。

由于工业技术的发展，国外的很多电锌厂都不同程度地实现机械化和自动化，机械化剥锌不仅省去了繁重的体力劳动，而且还大大地提高了劳动生产率，然而实现了机械化剥锌的基本保证是析出的锌具有光滑平整的表面和一定的厚度，要获得这样的析出锌也要求对硫酸锌溶液进行深度净化，使杂质含量降到足够低的程度，以满足生产的要求。

由于热酸浸出的普遍采用，深度净化显得更为重要，由此看来，硫酸锌溶液的深度净化，对电锌生产起着非常重要的作用，因此国内外近年对深度净液都十分重视，作了大量的试验研究工作，有的已应用于大规模生产。

表1中性上清液和净化后新液要求成分溶液/ (mg-lZ )元素中性上清液净化后新液Zn130〜150/ (g,L、) 130 ~ 150/ (g-L-1)Cu240 〜4200.2-0.5Cd460-680 1 ~7As0.18-0.360.06-0.2Sb0.30-0.400.05 ~ 0.1Ge0.20-0.500.05 ~ 0.1Ni20-700.1~ 0.5Co10-350.2-0.6Fe 1 ~7 1 ~5F50 ~ 10050 ~ 100Cl100-300100 - 300Mn 3 000 - 6 000 3 000 ~ 6 000SiO.50-7040-50铜量不足，氧化作用不彻底，除钻效率低；铜量过多又增加黄药消耗。

浅析湿法炼锌净化除钴的影响因素

４压滤操作对除钴的影响
净化操作不当，会导致一次压滤后液中钴镉等杂质复溶，使生产处于被动。生产过程中，若出现二次净化除钴尾槽钴含量合格，压滤后溶液中钴含量不合格，同时镉含量超过１０ｍｇ／Ｌ情况，考虑是因压
滤过程中系统液体混入了酸，造成钴镉复溶。采取的措施是：首先将不合格的液体返回相应工序再处理；其次检查压滤板清洗过程中洗液是否与正常生产系统的液体完全隔离；再者检查清洗后压滤板洗液残留是否合格。确认压滤板残留洗液ｐＨ值达到５．ｏＺ后，才可将清洗后的压滤板重新投入使用。
一次压滤后液镉含虽
二次净化除钴尾槽出口二次净化除钴尾槽出口
钻含量（东系统）
钴含量（西系统）
当二次净化除钴反应槽液面产生浮渣时，浮渣
中被置换出的镉部分发生以下氧化、复溶与还原反
应：
２Ｃｄ＋Ｏ：＝２ＣｄＯ
（１）
ＣｄＯ＋ＺｎＳＯ。＝ＣｄＳＯ。＋ＺｎＯ
（２）
ＣｄＳＯ。＋Ｚｎ＝Ｃｄ＋ＺｎＳＯ。
（３）
原用于二次净化除钴的锌粉部分消耗在除镉反
．１３．
Ｆｅ２＋含量是否升高，检查氧化槽是否带入了还原性物质（如酸化矿中ｓ２一含量和混合液中锌粉残留量过高），检查氧化槽温度、酸度、反应时间等是否正常，可采取加大锰粉、阳极泥使用量和其它相应措施。２．３．２净化工序
净化各段要视情况提高锌粉加入量。尤其在一次净化，锌粉加入量可提高至正常情况时的２倍以上，尽可能将溶液中的铁在此段除去，减少二次净化除钴压力。同时二次净化的温度、流量、锑盐加入量都按控制范围的上限操作，锌粉加入量可提高至正常时的２～３倍。此时净化新液中铁、钴含量虽较高，但此液返回净化再处理意义不大，只有将此溶液送
２０１２年１０月第５期
王达：浅析湿法炼锌净化除钴的影响因素

湿法炼锌净化除钴实验研究及实践

湿法炼锌净化除钻实验研究及实践通过对传统的锌粉-稀盐净化除钻工艺改进实验研究，在高温锌粉-禅盐净化除钻工艺过程添加适量C/+ ,可将中性上清液里的高钻除到要求含量，为锌电解提供合格新电解液。

此方法用于实际生产中,取得了较好的效果。

在湿法炼锌过程中，中性上清液中含有的Cu2+、Cd2+、Ni2+、C°2+ 和Fe.As.Sb等杂质会影响锌电解过程。

这些杂质元素必须除去。

合格电解液成分要求：[Cu2+]w0.000 3 g/L,[Cd2+]c0-002 g/L、[Ni2+]w0.0015 g/L、[C°2+]w0.001 5 g/L、[Fe]w0.01 g/L、[As] + [Sb]w0.000 5 g/L。

目前采用的净化除钻工艺有:一段低温锌粉除铜镉,二段高温锌粉-锦盐除钻镣工艺;一段低温锌粉除铜镉,二段低温锌粉-神盐除钻镣工艺;一段高温锌粉-歸盐除铜钻镣，二段低温锌粉除镉等净化工艺。

工业生产时当中性上清液中[C°2+ ]兰0.002 g/L 时，采用的净化除钻工艺为:一段低温锌粉除铜镉镣,二段黄药除钻工艺;一段低温锌粉除铜镉，二段B-藁酚除钻工艺等。

黄药净化除钻工艺与B-荼酚除钻工艺相比生产成本低,但产生的黄酸根对人体有害，严重污染环境,且残留的有机物会引起电解“烧板”，降低了电流效率;B -藁酚除钻工艺不但生产成本高，而且有机物也引起电解“烧板”,从废渣中回收钻难度大，成本高，对环境污染严重。

因此，研究经济环保的中性上清液除钻工艺，是湿法炼锌的关键课题之一，对生产过程具有重要的意义。

1实验研究1.1实验原理依据锌粉-歸盐净化除钻工艺过程的热力学理论,Co2+/Co 电位-0.267 V、Ci?+/Cu 电位 + 0.337 V、Zn2 + /Zn电位-0.763 V,净化除钻时，置换出的单质钻附着在未反应的锌粉上或被锌粉置换出的单质铜上，由还原电极电位可以看到，钻在铜上析出的电位为+ 0.22 V,大且为正值,而在锌上析出的电位为-0.35 V,小且为负值，所以，在锌粉-歸盐净化除钻过程给溶液中添加适量C/+可以提高Co?+的析出电位，有利于钻的净化除去。

硫酸锌溶液置换沉淀法除铜镉钴镍.

用多倍于当量的锌粉。在许多场合下，用置换沉淀法有可能完全除去溶液中被置换的金属离
子。
表 2-4
在平衡状态下被置换金属与置换金属离子活度的比值（ aMe1x ） aMe2y
置换金属
被置换金属
Zn
Cu
Fe
Cu
Ni
Cu
金属的标准电位，V
置换金属
-0.763 -0.440 -0.241
被置换金属
+0.337 +0.337 +0.337
+0.536 +0.798
Ag+,Ag
Ag++e→Ag
+0.799
Hg2+,Hg
Hg2++2e→Hg
Hale Waihona Puke +0.854Br(l),BrCl2(g),Cl-
1/2Br2+e→Br1/2Cl2+e→Cl-
+1.066 +1.358
Au+,Au
Au++e→Au
+1.50
F2(g),F-
1/2F2++e→F-
+2.85
2.1.1.2 置换沉淀的应用
（1）用主体金属除去浸出液中的较正电性金属如硫酸锌中性浸出液用锌粉置换脱铜、镉、钴和镍；镍钴溶液中用镍粉或钴粉置换脱铜。在锌湿法冶金中，广泛使用锌粉置换除去中性浸出液中的铜、镉、钴和镍。该法除铜比
较容易，当使用量为铜量的 1.2～1.5 倍的锌粉时，就能将铜彻底除尽。但除镉较困难，除钴和镍更困难。
离子的析出电位随离子活度和温度而变，表 2-5 是锌和钴的离子析出电位随温度和离子活度变化的情况。

锌铅合金锌粉净化除钴的研究

试验条件 :锌粉 - 200 目 3. 0～5. 0 g/ L ,三氧化二锑 5. 6 g/ L ,温度 90～95 ℃; 搅拌时间 2 h ; 初始 p H3. 5～4. 0 。
由表 4 可知 ,在相同条件下使用锌铅合金锌粉除钴效果较好 ,净化后液残钴比普通锌粉稍低 ,说明铅的加入没有影响锌粉的还原能力 ,反而有利于除钴。在充分搅拌的情况下 , 加入 3. 5 g/ L 锌粉在 120 min 内可将溶液中的 Co 、Ni 、As、Sb 、Fe 方别除至 1 ,1 ,0. 3 ,0. 3 ,1 mg/ L 以下。试验结果见表 4 。
2. 40 1. 60
另外 ,试验中还发现 ,不同日期取来的一净后液在相同试验条件下结果相差较大 ,可以认为一净后液中其他成分 ,如聚丙烯酰胺等对钴返溶有影响。为排除一净后液其它杂质的干扰 ,采用自制硫酸锌溶液 ( Zn 140 g/ L ,Co 16 mg/ L ) 进行 L9 (34) 正交试验。
2. 23
600
2. 55
2. 45
2. 33
650
2. 54
2. 44
2. 39
600
0. 43
1. 12
1. 40
600
2. 37
2. 20
600
5. 28
3. 40
3. 00
600
2. 16
2. 17
2. 18
静置 3 h Pb ( %)
2. 25 2. 30 2. 35 2. 13 2. 16 2. 64 2. 16
张秋芳 ,姜春英
(葫芦岛锌厂 ,辽宁葫芦岛 125003)
摘要 :进行硫酸锌溶液净化除钴时 ,多采用锑盐 —锌粉法。在该法技术条件基础上研究了锑盐 —锌铅合金锌粉除钴的效果及其对钴返溶的抑制 ,认为锑盐 —锌铅合金锌粉除钴在技术上可行 ,经济上合理。

锌粉除钴效率在生产中的研究运用

锌粉除钻效率在生产中的研究运用西北铅锌冶炼厂锌系统釆用湿法流程，净液工序采用三段逆铸净化除杂质，即I段低温加粗锌粉除Cu> Cd： II段高温加锌粉和除Co、Ni； m段低温除残Cd。

在实际生产过程中Co是最难除且对新液质量影响较大的杂质，如果能对锌粉除钻的数据进行科学的统筹处理，发现除钻的变化规律，那么对合理分配锌粉加入点以及及时处理系统钻波动，将对锌粉消耗及新液一次合格率起到重要作用.对此本人长期以来一直结合生产实际情况观察钻的变化规律，并针对性的开展了一系列的锌粉除钻试验研究，提出了实际生产中残钻率变化的曲线关系，以期对生产有所希助.1净化除钻机理与反应模型1.1净化除钻机理钻是湿法炼锌浸出液中最难除去的杂质，常用的净化方法有置换沉淀法和化学沉淀法，本系统釆用置换沉淀法，从氧化还原电位上看，溶液中的Co易被锌粉置换，但实际上用几倍于当量的锌粉也难予除去C6 难除的原因普遍认为是铁族元素具有较高的超电位以及锌的阻力作用，因此用锌粉除Co必须要降低Co 的超电位，提高H?析出的超电位并提高锌粉活性，国内外用置换法除Co所采用各种措施都基于这个原理，在所需净化的溶液中，加入锌粉和梯盐，钻将置换沉积在镑盐表面，由锌阳极与镑阴极形成Zn|Zn2+ II Co2+|Co（Sb）微电池，使Co不断析出，而梯则一方面在置换过程中抑制氢气的析出，另一方面又促使析出电位向正方向转化。

L2由机理可以推断出锌粉除钻是一个多相电化学反应过程该过程包括一系列步骤，这些步骤是：[CoCH.OJJ2*被相边界层（1）硫酸锌溶液中被置换的水合金』离子扩散到锌粉周围的液相边界层;（2）这些水合金属离子穿过边界层扩散到电极表面的阴极上;（3）作为阳极的锌先失去电子传递给阴极区;（4）金属离子脱去水化膜,在阴极区得到电子成为金属而附在阴极区上；（5）锌失去电子变为锌离子，形成水合离子；（6）这些水合离子离开电极表面，向液相界层扩散; （7）水合锌离子离开边界层扩散到溶液本体中。

湿法炼锌溶液净化β萘酚除钴的研究

湿法炼锌溶液净化β-荼酚除钻的研究巴彦淖尔紫金锌业公司设计生产能力为年产20万t锌锭，生产工艺为:锌精矿氧化焙烧-热酸浸岀-低污染黄钾铁矶除铁。

公司处理的原料属于高铁闪锌矿，且钻含量较高。

在锌电积过程中,钻的危害较大，不仅影响电流效率，还使阴极锌板出现大面积烧板现象，严重影响阴极锌质量。

硫酸锌净化除钻的方法主要有镣盐法、黄药法、碑盐法和a-亚硝基。

-荼酚钻法等叫鎌盐法较成熟，国内锌冶炼厂普遍釆用；黄药法由于黄药对杂质元素敏感，用量大，而且黄药法深度除杂效果差，生产过程中黄药气味大，污染环境。

碑盐法会带入神，操作中易产生HjAs气体，污染环境，且神的累积对系统带来二次污染。

a-亚硝基。

-荼酚除钻具有反应速度快，钻脱除率高，钻渣产量少，可操作性强等特点，由于该技术开发的较晚，迄今未见国内锌厂主工艺净化采用此法的报道％只有釆用P- 荼酚回收净化钻渣的报道叫国外采用此方法的厂家较多，如日本安中、彦岛冶炼厂，意大利马格拉港炼锌厂等。

紫金锌业厂的中上清液钻含量高出同行几倍，可以考虑釆用a-亚硝基B-荼酚选择性吸附钻。

本文研究了影响B-荼酚除钻的主要因素以及除钻过程中杂质元素的行为。

1试验1.1原料试验原料为紫金锌业公司锌冶炼厂所产的中上清液和锌粉除铜、镉后的上清液，两溶液杂质元素的含量见表1。

从表1中数据可以看到，公司所产上清液钻含量高于60mg/L。

一段锌粉除铜镉后，铜镉的含量已降至1 mg/L以下，钻含量没有大的变化, 保的含量下降较大,铁的含量上升（可能是锌粉含铁较高带人所致），锭含量稍有变化。

表1 一段锌粉除铜镉前后上清液杂质含量mg/L1.2反应机理在弱酸性溶液中生成a-亚硝基荼酚，溶液pH值2.8左右B臻酚与NaNO2时,a-亚硝基藁酚同Co反应生成蓬松的红褐色内络盐沉淀。

正常情况下溶液无Co%但在氧化剂作用下,C°2+氧化成Co»。

在本反应中，亚硝酸根具有一定的氧化性，在反应链中,亚硝酸根先把Co"氧化成Co七如果溶液荼酚残量高，会降低电效，因此反应结束后，向沉钻后溶液加入粉状活性碳以吸附残留的藁酚有机物及其中间产物,使之符合电解要求。

硫酸锌溶液净化除钴研究现状

第37卷第4期（总第160期)2018牟8月湿法冶金Hydrometallurgy of ChinaVol.37 No.4(Sum.160)Aug.2018硫酸锌溶液净化除钴研究现状陈丽杰，袁露成，黄林青，田羞(江西理工大学冶金与化学工程学院，江西赣州341000)摘要:在加压湿法炼锌过程中，硫酸锌溶液中的钴、镍、砷、锑、锗等杂质需要净化脱除，以便后续电积正常进行。

这些杂质中，钴很难被净化脱除。

钴难以净化脱除的原因及机制，国内外都有大量研究，但迄今为止尚未形成统一认识。

介绍了硫酸锌溶液中净化除钴研究现状，指出研究除钴机制、开发除钴试剂是未来的发展方向。

关键词：加压;湿法冶金;硫酸锌溶液;钴;净化;机制中图分类号：T F803. 25 文献标志码：A文章编号：1009-2617(2018)04-0255-05D O I：10. 13355/ki.sfyj.2018. 04. 001加压浸出技术在有色金属冶金过程中得到广泛应用[1_5]。

采用加压酸浸工艺处理闪锌矿有明显优势：效益高，环境污染小；可以处理复杂低品位矿石，对原料适应性强；对多种伴生金属可以选择性浸出；硫化矿物加压浸出过程中，绝大部分硫会以单质形式进入到浸出渣中，从而实现硫的富集，省去了二氧化硫制酸过程;锌精矿加压浸出在密闭高压釜中进行，生成的二氧化硫或硫化氢有毒气体不会逸出，对环境影响较小；水利用率高；浸出渣中主要含有化学性质稳定的铁渣，可以进一步提取铁;生产规模可以根据条件进行涉及，大到几百万吨，小到几百吨，相对于火法成本明显降低，有利于在交通落后地区建厂；金属提取率高、反应时间短。

该工艺因具有上述特点与优势，目前已被应用到铀、钛、镍、铜、钼、钴和稀贵金属等提取领域。

目前，环境污染和资源过度消耗使传统冶金工艺的劣势越来越突出，加压浸出工艺因具有诸多优点而得到诸多行业青睐[612]。

闪锌矿加压浸出过程中，大部分杂质如砷、锑、铁、锗等通过中和水解可被去除，但浸出液中仍有钴、镍、砷、镉、锑、锗等少量杂质存在。

浅谈湿法冶炼锌中上清液净化沉钴方法与应用

12冶金冶炼M etallurgical smelting浅谈湿法冶炼锌中上清液净化沉钴方法与应用石镇泰，冶玉花，李振华，何晓鹏白银有色集团股份有限公司，甘肃　白银　７３０９００摘要：本文主要介绍了湿法炼锌硫酸锌溶液中钴的沉淀方法、工艺及生产现状，对传统的沉钴方法及工艺存在的优势、缺陷进行了分析，综述了近几年来沉钴技术上的研究进展及取得的进步，有助于提高企业技术水平及经济效益。

关键词：化学方法；锌粉置换沉钴；化学沉淀法；有机物沉钴法；无机物沉钴法中图分类号：ＴＦ８１３文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０４－００１２－３The method and application of purifying cobalt with supernatant in wet smelting zincSHI Zhen-tai，YE Yu-hua，LI Zhen-hua，HE Xiao-pengＢａｉｙｉｎ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｂａｉｙｉｎ，Ｇａｎｓｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，７３０９００Abstract: Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｃｏｂａｌｔ　ｉｎ　ｚｉｎｃ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｃｏｂａｌｔ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｂａｌｔ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｈｅｌｐｆｕｌ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｌｅｖｅｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ　ｏｆ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．Keywords: Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；　Ｚｉｎｃ　ｐｏｗｄｅｒ　ｒｅｐｌａｃｅｓ　ｃｏｂａｌｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；　Ｃｏｂａｌｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒ；　Ｃｏｂａｌｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｂｙ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒ收稿日期：２０２３－１２作者简介：石镇泰，生于１９７０年，男，甘肃白银市人，本科，化工高级工程师，研究方向为化学分析、锌湿法冶金、湿法炼锌综合回收利用。

高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理

文章标题：高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理解析1.引言在冶金工业中，高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴是一项重要的工艺操作。

通过该工艺可以有效去除溶液中的钴元素，提高产品纯度，同时减少对环境的污染。

本文将深入探讨这一工艺的机理，并着重分析高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的原理及影响因素。

2.高钴硫酸锌溶液中的锌粉净化除钴机理在高钴硫酸锌溶液中，通过加入锌粉可以实现除钴的目的。

主要的化学反应如下：Co2+ + Zn → Zn2+ + Co即钴离子和锌粉发生置换反应，生成锌离子和钴金属。

这一反应对于溶液中的钴离子去除起到了关键作用。

3.影响因素分析除了反应本身，还有许多因素会影响这一净化过程的效率。

溶液的温度、pH值、溶液浓度、反应时间等，都会对净化过程产生影响。

在实际工业生产中，需要综合考虑这些因素，并优化工艺参数，以达到最佳净化效果。

4.个人理解与观点在我看来，高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴工艺不仅是一项技术活动，更是一种对资源的有效利用和环境保护。

通过这一工艺，不仅可以提高产品质量，还可以减少对环境的影响。

科研人员应该不断深入探索这一工艺的机理，寻求更加高效、节能、环保的生产工艺。

5.总结高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的工艺机理是一项复杂而重要的工艺。

通过本文的深入探讨，我们可以更好地理解其原理和影响因素，为实际生产提供参考和指导。

也呼吁更多科研人员投入相关领域的研究，推动该工艺的发展，实现资源的可持续利用和环境的持续保护。

在完成文章后，请对文章内容进行审核和修订，以确保文章符合我所期望的深度和广度要求。

希望文章能够让我更深入地了解提供的主题内容。

文章内容审核无误后，我们可以进一步深入分析高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理，并探讨影响因素、工艺优化以及未来发展方向。

2. 高钴硫酸锌溶液中的锌粉净化除钴机理除了前文提到的置换反应外，高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理还包括了其他重要的化学反应过程。

在这一反应过程中，可能会出现氧化还原反应和络合反应等，这些反应会影响到最终的净化效果。

关于硫酸锌溶液深度净化除钴的研究

95科学技术Science and technology关于硫酸锌溶液深度净化除钴的研究杨阳，肖毕高，付光（云南驰宏锌锗股份有限公司会泽冶炼分公司，云南曲靖 654200）摘要：锌作为一种重要金属，在工业发展中占据重要地位。

锌熔点低，容易成型的特点广泛用在制造业上，如汽车、航空等都使用了大量的锌。

本文综合部分参考文献，就目前硫酸锌溶液深度净化除钴的方法进行研究，概述了近些年发展的现状，指出了各种方法的优缺点。

关键词：硫酸锌溶液；深度净化；除钴中图分类号：TF813 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0095-2 收稿日期：2020-12作者简介：杨阳，男，生于1991年，云南曲靖人，本科，助理工程师，研究方向：冶金工程（锌湿法冶炼）。

60年代起，提炼锌主要使用湿法炼锌，后来这种工艺开始广泛用在工业生产上，湿法炼锌技术也在不断发展。

很多国外厂商，利用深度净化的方法来除去硫酸锌中的钴，提高溶液质量。

我国对硫酸锌溶液深度净化钴也做了一定研究，部分研究成果已经用于实际生产当中。

1 锌的性质和用途锌是一种没有放射性的同位素，它的外观是一种灰白色金属，不容易与空气发生反应，但是在潮湿的空气中，锌的表面会逐渐形成一种薄膜层，其主要成分为碱式碳酸锌，目的是防止锌氧化。

锌的作用主要是保护钢材，防止氧化，用途主要是镀锌。

锌能与很多金属反应，从而形成合金，增加硬度。

例如锌与铜可以组合成青铜，或者黄铜，这些都是应用广泛的合金材料。

同时锌的熔点较低，所以经常用在制造业上，一些精密部件，都离不开锌的作用。

而高纯度锌广泛使用在航天事业上，制作的AgZn 电池，释放出的能量巨大，可以用在航天器上。

锌粉也广泛用在工业上，湿法炼锌中可以出去铜钴等杂质。

在二十世纪初，一些发达国家就已经开始广泛使用锌，当时用的主要是镀锌，或者用来制造合金[1]。

2 锌的冶炼工艺湿法炼锌占据了锌产量的百分之八十以上，湿法炼锌这一方法最早起源地在美国，在1951年便有工厂使用。

采用EPMA研究硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理

采用EPMA研究硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理
曾桂生;谢刚;樊攀峰
【期刊名称】《有色金属工程》
【年(卷),期】2009(061)004
【摘要】采用高浓度钴离子的硫酸锌溶液,研究锌粉置换除钴机理,对所得的净化渣进行SEM和EPMA分析.结果表明,温度不同表面沉积物的结构不同,表面沉积物的结构影响置换的速度.温度升高,反应容易进行.通过对产物结构的研究,推测锌粉置换除钴过程的机理为首先是锌粉和钴离子结合形成一种钴-锌合金,这一步反应比较快,然后这种合金继续和钴离子反应得到钴单质,后一步是整个反应的限制步骤.
【总页数】5页(P82-86)
【作者】曾桂生;谢刚;樊攀峰
【作者单位】南昌航空大学,环境与化学工程学院,南昌,330063;昆明理工大学,材料与冶金工程学院,昆明,650093;南昌航空大学,环境与化学工程学院,南昌,330063【正文语种】中文
【中图分类】TF813;TF803.25
【相关文献】
1.高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理 [J], 曾桂生;谢刚
2.高钴硫酸锌溶液中锌粉净化除钴的机理 [J], 曾桂生;谢刚
3.硫酸锌溶液净化除钴锌粉粒度对单耗的影响 [J], 张秋芳;张宇光
4.高铜钴硫酸锌溶液锌粉高温净化除钴工艺研究 [J], 杨贵生;刘俊场;牟兴兵
5.Sb_2O_3在硫酸锌溶液净化除钴过程中的机理 [J], 郭忠诚;阎江峰;杨显万
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硫酸锌溶液除钴镍有机试剂沉淀法

（2）影响置换过程的因素
1）锌粉质量选用较为纯净的锌粉；锌粉的表面积合适。 2）搅拌速度选择适宜的搅拌强度。 3）温度加锌粉置换除Cu，Cd应控制适当的反应温度，一般为60℃左右。 4）浸出液的成分生产实践一般控制浸出液含锌量在150～ 180g／L为宜。生产实践中，为使净化溶液残余的Cu， Cd达到净化要求，须维持溶液的pH值在3.5以上。 5）副反应的发生在实际溶液pH值条件下，不可避免地产生剧毒的AsH3和SbH3气体(后者很不稳定，在锌电积条件下SbH3容易分解)，因此，应在浸出段尽可能将砷、锑完全除去。
2.2.3 除杂设备
立式机械搅拌罐：
图2-5机械搅拌设备的结构
1—槽体2一搅拌叶轮3一进料管 4一进液管 5一蒸气管 6一压缩空气管7—排料管
2.2.4 絮凝剂的添加与方法
2.3 硫酸锌溶液除铜、镉、钴、镍
2.3.1置换沉淀法除杂基础
（1）置换过程的热力学
如果将负电性的金属加入到较正电性金属的盐溶液中，则较负电性的金属将自溶液中取代出较正电性的金属，而本身则进入溶液。例如将锌粉加入到含有硫酸铜的溶液中，便会有铜沉淀析出而锌则进入溶液中： Cu2++Zn==Cu+Zn2+ 置换过程的反应及限度：在有过量置换金属存在的情况下，将一直进行到两种金属的电化学可逆电位相等时为止。反应平衡条件为：
（3）镉复溶及避免镉复溶的措施
镉的复溶与温度有很大的关系，故须控制适宜的操作温度。另外，生产实践表明镉的复溶还与时间、渣量以及溶液成分等因素有关。铜、镉渣与溶液的接触时间长短对镉的复溶影响较大。生产实践表明，溶液中铜、镉渣的渣量也对镉复溶有很大影响，渣量越多则镉复溶越厉害，故在生产过程中应定期清理槽罐，采用流态化净化时应尽量缩短放渣周期。溶液中的杂质As，sb的存在，不仅增加锌粉的单耗，也促使镉的复溶。因此中性浸出时应尽可能将这些杂质完全除去。此外，还需要控制好中性浸出液中Cu2+的浓度，铜离子的浓度控制在0.2～0.3g/L为宜。为尽量避免除铜、镉净化过程中镉的复溶，生产实践中除控制好操作技术条件外，还须控制好适宜的锌粉过量倍数，有的工厂在除铜、镉中将锌粉分批次投入，并在净化压滤前投入少量锌粉压槽，并通过增加铜、镉渣中的金属锌粉量来减少镉的复溶。