超声波作用下锑盐净化除钴试验研究

面积 ， 而加快 置换 反应 速 度＿＿ 截 至 目前 ， 未 从 ９。但 ９ 仍
见 这一方 面 的具 体研 究 报 道 。有鉴 于 此 ， 文 研 究 本 了超 声波 作 用 下 的锑 盐 净 化硫 酸 锌 溶 液 除钻 ， 以期
作者简介： 胡根火 （９ ３一） 男， １８ ， 硕士研究生 ， 主要从事湿法冶金研究
１ ｚ 以下 ， ０／ ｍ 颗粒 问呈 “ 葡萄 串” 团聚 。 状
表 １ 试验 所用 锌粉 的主 要化 学成分 ％
费 ｌ 。据相 关 专 利报 道 ［ 超声 波 辅 助 作 用 于锌 粉 ７ Fra Baidu bibliotek ，
置换 除钻 ， 及 时清除锌 粉表 面 的沉 积 物 ， 锌粉 保 能 使 持活性 ， 同时可 以减小锌 粉 的粒 度 ， 增加 锌 粉 的 比表
１２ 试验 与分 析方 法 ．
常规净化 试 验 在 １Ｌ三 口瓶 中进 行 ， 口瓶 置 三 于恒温 水浴 中 ， 浴温 度 自动控制 。将 ５ ０ ｍＬ预先 水 ０ 配 好 的硫 酸 锌 溶 液 加 人 到三 口瓶 中 ， 按试 验预 定 量
以溶 液 的形 式 加 入 锑 盐 。启 动 恒 温 水 浴 升 温 ， 溶 待
金 过程 已有 大 量研 究 ＿ｌ 谓 声空 化 ｌ 是 指 超 声 ３。所 ３ ｊ ，
１ 试
验
１ １ 试 验 原 料 ．
试 验 中所 用 试 剂 ， 括 Ｚ Ｓ ４・ Ｈ Ｏ Ｃ Ｓ ４ 包 ｎ Ｏ ７ ２ ， ｏＯ 一
・
产 生 的空化泡 在声 压达 到一 定值 时 ， 泡迅 速 膨 胀 ， 气 然 后在极 短 的时 间（ 约为 ０ １ ｓ 和极 小 的空 间 内突 ． ） 然 闭合 、 崩溃 ， 生 ５０ ０ Ｋ 以上 的高温 ， ５ ａ 产 ０ 约 ０ ＭＰ
摘
要： 在试验确定常规锑盐净化优化工艺条件的基础上 ， 探索研究 了超声波 对锑盐净 化除钻速率
及深度的影 响。试验结果 表明， 超声 波对提 高锌 粉置换 除钻 速率具 有一定 的作 用 ； ８ 在 ０～２ ０Ｗ ０
的试验范围内 ， 变超声波功率对置换除钴影响较小 ； 改 高频 率 （ １ ０ｋ ｚ超 声 波 对 净 化 除 钴 有 利 ， 如 ０ Ｈ ）
的高压 ， 成 所 谓 的 “ 形 热点 ” 。它 可 以广辟 化 学 反应
７ ２ Ｋ Ｓ Ｏ ｃ Ｈ Ｏ ・ ．Ｈ Ｏ， Ｈ ０， （ｂ ） ４ ４ ６０ ５ ２ 均为分析 纯。试 验采
用 配制 的 硫 酸 锌 溶 液 ， 中 ｚ 浓 度 为 １０ ｇＬ 其 ｎ ４ ／ ，
Ｃ 浓度 为 １ ． ／ ， 用 锌 粉 为 取 自某 厂 的 电 ０ ６ ７ ｍｇ Ｌ 所
工作 。
液 温度 达 到 预 定 值 时 ， 动搅 拌 机 逐渐 调 至 预 定转 启
速 （０ ｍｉ）称 取一定 量 的锌 粉直 接加入 溶液 中 ， ３０ｒ ｎ ， ／ 开始 净化 反应计 时 。在净 化 ｌ ｎ ３ ｎ４ ｎ ５ｍｉ，０ｍｉ。５ｍｉ，
超 声波 … 是 一种频 率介 于 ２×１ ０ １ ０ ～１ Ｈｚ 的机
械波 ， 它能通 过声 空化作 用 形成 “ 点 ”２， 反应 介 热 ｜ 对 Ｊ
为这一 领域 的研 究做 出初 步尝试 。
质产生 机械 和化 学效应 ， 而加 速或 引发 化学 反 应 。 从 近年来 ， 对超声 波作 用 于浮选 、 出 和净 化 等 湿法 冶 浸
第 ２ 第 ４期 ７卷
２１ ０ １年 ８月
ＨＵＮＡＮ ＮＯＮＦ ＥＲＲＯＵＳ Ｍ Ｅ ＴＡＬ Ｓ
湖 南有 色金 属
１ ７
・
冶
金・
超 声 波 作 用 下锑 盐 净 化 除 钴 试 验 研 究
胡 根 火 ， 志 宏 ， 智 勇 ， 玉虎 ， 刘 刘 李 李启 厚
（ 南 大学 冶金 科 学 与 工 程 学 院 ， 南 长 沙 中 湖 ４０８ ） １０ ３
型 自动 比表 面 分 析仪 测 定 ， 值 为 ０８ ｇ 锌 粉 其 ．８ｍ ／ ；
粒度分 布 采用英 国马尔文 公 司 Ｍａｔｒｉ ｒＭｉ ｏ ｌｓ ｓ ｓ ｅ ｃ ｐｕ ｅ ｚ ｒ 型激光 粒度 仪测 量 ， 图 １ 如 所示 ； 粉 形貌 采 用 日本 锌 电子公 司 Ｊ Ｍ 一６ ６ Ｌ 扫 描 电镜 观 察 ， 图 ２所 Ｓ ３０ Ｖ 如 示 。 图 １ 图 ２表 明 ， 粉一 次 颗 粒 为球 形 ， 和 锌 粒度 在
若超声波净化时间超过 ６ ｉ， ０ ｍｎ 低频率（ ４ Ｈ ） 如 ５ｋ ｚ超声波 更易促使 已沉 积的钴返溶 。
关 键 词 ： 盐 ； 钴 ； 声波 作 用 ； 溶 锑 除 超 返 中图 分 类 号 ： Ｆ ０ ．５ Ｔ ８ ３ Ｔ Ｓ ３ ２ ， Ｆ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ３—５４ （０ １０ １０ ５ ０ ２ １ ）４—０ １ ０ ７—０ ５
炉锌 粉 （ ４ ｍ） 其 主要 化学 成 分 如 表 １所 示 ； 一７ ， 锌 粉 的 比表 面 积 采用 美 国康 塔 仪 器 公 司 Ａ ｔｓｒ ｕｏｏｂ一１
通道 ， 骤增化学反应 速度 ， 并产生速度 约为 ４ ０ｋ ／ 、 ０ ｍ ｈ 具有 强 烈 冲 击力 的微 射 流 ， 固体 表 面发 生 局部 侵 使 蚀 ， 到对 颗粒 的粉碎 作用 ， 达 从而 加速化 学 反应 。 锑 盐净化 是 目前广 泛应 用 的硫 酸锌 溶 液 除钴 方 法 ， 有净化 效 果 好 、 本 低 和 污 染 小 等 优 点 ｌ ， 具 成 ６ 但 ｊ 亦存 在如 锌 粉 消 耗 偏 高 等不 足 。一 般 认 为 ， 粉 消 锌 耗 偏高 的原 因在 于下述 两点 ： 一 ， 第 除钴 过 程 中生 成 碱 式 硫 酸 锌 ， 盖 于 锌 粉 表 面 ， 渐 降 低 锌 粉 的 活 覆 逐 性； 其二 ， 净化 过 程 中 ， 换 除 钴仅 仅 发 生 在锌 粉 表 置 面上 ， 投入 的锌 粉大部 分未 参与 反 应 ， 造成 锌 粉 的浪