采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，鋅的濕法冶金有了很大的發(fā)展，然而硫酸鋅水溶液的凈化工藝仍停留在原有的水平，大都是采用砷鹽、銻鹽、銻粉以及鉛銻合金鋅粉作添加劑來去除硫酸鋅溶液中的鈷離子，上述方法雖可消除硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)鈷，但對環(huán)境污染問題仍未解決；而采用α —亞硝基β—萘酚法成本較高，且留下的離子對后續(xù)的電解過程有害；再就是常規(guī)的分離方法大多是分兩步進行，其中鈷的處理過程十分復雜，成本非常高，而且效果不是十分理想，由于鋅濕法冶金中硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)鈷是用鋅粉加一些活化劑進行置換而除去，這將產(chǎn)出含鋅很高的鈷渣，它難于進一步地處理回收相關(guān)的有價元素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法，硫酸鋅溶液中鈷離子濃度為1.2?1.8g/L，錳離子濃度為0.4?0.5g/L，PH值為4.0?4.5，其具體操作步驟如下:
A、將硫酸鋅溶液加入反應(yīng)罐中，然后升溫至75?80°C ;
B、在反應(yīng)罐中加入強氧化劑過硫酸錢，lm3的硫酸鋅溶液加入6.93?9.5 Kg的過硫酸銨，過硫酸銨與鈷、錳之和的摩爾比為1.05-1.1，通過過硫酸銨氧化硫酸鋅溶液中二價錳離子和二價鈷離子，加入雙飛粉調(diào)節(jié)硫酸鋅溶液中的PH值到4.0?4.5，反應(yīng)時間為50?60min，使錳由二價變成四價以二氧化錳形式分離，二價鈷離子被氧化成三價，由于Co3+十分不穩(wěn)定極易水解沉淀而從溶液中除去；
其反應(yīng)方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
與其它的氧化劑氧化沉錳、鈷不同的是過硫酸銨的還原產(chǎn)物是易溶于水的液相和氣相；
C、加入強氧化劑高錳酸鉀，lm3的硫酸鋅溶液加入0.1?0.12 Kg的高錳酸鉀，反應(yīng)時間為20?30min，進一步除去硫酸鋅溶液中剩余的鈷離子和錳離子；
其反應(yīng)方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、進行固液分離，獲得除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液及含鈷濾渣，除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液進入下一工序凈化再生產(chǎn)鋅系列產(chǎn)品；
E、將含鈷濾渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH值至為3.5?4，攪拌20?30 min后液固分離，獲得含鈷品位高的鈷濾渣。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點:
1、與現(xiàn)有的除鈷、錳的方法相比，其成本低，操作時間短，除錳、鈷的效果好，硫酸鋅溶液中殘錳、鈷濃度低，可產(chǎn)出鈷品位高于20%的鈷渣，利于鈷的回收；
2、易于和現(xiàn)有的鋅濕法流程相結(jié)合，綜合實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
[0006]以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述。
【具體實施方式】
[0007]實施例一、一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法，硫酸鋅溶液中鈷離子濃度為1.2g/L，錳離子濃度為0.4g/L，PH值為4.0，其具體步操作驟如下:
A、將硫酸鋅溶液加入反應(yīng)罐中，然后升溫至75°C；
B、在反應(yīng)罐中加入強氧化劑過硫酸銨，lm3的硫酸鋅溶液加入6.93Kg的過硫酸銨，過硫酸銨與鈷、錳之和的摩爾比為1.1，通過過硫酸銨氧化硫酸鋅溶液中二價錳離子和二價鈷離子，加入雙飛粉調(diào)節(jié)硫酸鋅溶液中的PH值到4.0?4.5，反應(yīng)時間為50min，使錳由二價變成四價以二氧化錳形式分離，二價鈷離子被氧化成三價，由于Co3+十分不穩(wěn)定極易水解沉淀而從溶液中除去；
其反應(yīng)方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
與其它的氧化劑氧化沉錳、鈷不同的是過硫酸銨的還原產(chǎn)物是易溶于水的液相和氣相；
C、加入強氧化劑高錳酸鉀，lm3的硫酸鋅溶液加入0.lKg的高錳酸鉀，反應(yīng)時間為20min，進一步除去硫酸鋅溶液中剩余的鈷離子和猛離子；
其反應(yīng)方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、進行固液分離，獲得除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液及含鈷濾渣，除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液進入下一工序凈化再生產(chǎn)鋅系列產(chǎn)品；
E、將含鈷濾渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH值至為3.5?4.0，攪拌30 min后液固分離，獲得含鈷品位高的鈷濾渣。
[0008]經(jīng)檢測，經(jīng)過本發(fā)明方法處理過的硫酸鋅溶液中殘留的錳離子為0.88mg/L，鈷離子為0.68mg/L，鈷濾渣含鈷21.1%，效果十分理想。
[0009]實施例二、一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法，硫酸鋅溶液中鈷離子濃度為1.5g/L，錳離子濃度為0.45g/L，PH值為4.2，其具體步操作驟如下:
A、將硫酸鋅溶液加入反應(yīng)罐中，然后升溫至78°C；
B、在反應(yīng)罐中加入強氧化劑過硫酸銨，lm3的硫酸鋅溶液加入8.3Kg的過硫酸銨，過硫酸銨與鈷、錳之和的摩爾比為1.08，通過過硫酸銨氧化硫酸鋅溶液中二價錳離子和二價鈷離子，加入雙飛粉調(diào)節(jié)硫酸鋅溶液中的PH值到4.0?4.5，反應(yīng)時間為55min，使錳由二價變成四價以二氧化錳形式分離，二價鈷離子被氧化成三價，由于Co3+十分不穩(wěn)定極易水解沉淀而從溶液中除去；
其反應(yīng)方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
與其它的氧化劑氧化沉錳、鈷不同的是過硫酸銨的還原產(chǎn)物是易溶于水的液相和氣相；
C、加入強氧化劑高錳酸鉀，lm3的硫酸鋅溶液加入0.llKg的高錳酸鉀，反應(yīng)時間為25min，進一步除去硫酸鋅溶液中剩余的鈷離子和猛離子；
其反應(yīng)方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、進行固液分離，獲得除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液及含鈷濾渣，除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液進入下一工序凈化再生產(chǎn)鋅系列產(chǎn)品；
E、將含鈷濾渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH值至為3.5?4.0，攪拌30 min后液固分離，獲得含鈷品位高的鈷濾渣。
[0010]經(jīng)檢測，經(jīng)過本發(fā)明方法處理過的硫酸鋅溶液中殘留的錳離子為0.79mg/L，鈷離子為0.62mg/L，鈷濾渣含鈷21.6%，效果十分理想。
[0011 ] 實施例三、一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法，硫酸鋅溶液中鈷離子濃度為1.8g/L，錳離子濃度為0.5g/L，PH值為4.5，其具體步操作驟如下:
A、將硫酸鋅溶液加入反應(yīng)罐中，然后升溫至80°C；
B、在反應(yīng)罐中加入強氧化劑過硫酸銨，lm3的硫酸鋅溶液加入9.5Kg的過硫酸銨，過硫酸銨與鈷、錳之和的摩爾比為1.05，通過過硫酸銨氧化硫酸鋅溶液中二價錳離子和二價鈷離子，加入雙飛粉調(diào)節(jié)硫酸鋅溶液中的PH值到4.0?4.5，反應(yīng)時間為60min，使錳由二價變成四價以二氧化錳形式分離，二價鈷離子被氧化成三價，由于Co3+十分不穩(wěn)定極易水解沉淀而從溶液中除去；
其反應(yīng)方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
與其它的氧化劑氧化沉錳、鈷不同的是過硫酸銨的還原產(chǎn)物是易溶于水的液相和氣相；
C、加入強氧化劑高錳酸鉀，lm3的硫酸鋅溶液加入0.12Kg的高錳酸鉀，反應(yīng)時間為30min，進一步除去硫酸鋅溶液中剩余的鈷離子和猛離子；
其反應(yīng)方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、進行固液分離，獲得除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液及含鈷濾渣，除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液進入下一工序凈化再生產(chǎn)鋅系列產(chǎn)品；E、將含鈷濾渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH值至為3.5?
4.0，攪拌30 min后液固分離，獲得含鈷品位高的鈷濾渣。
[0012]經(jīng)檢測，經(jīng)過本發(fā)明方法處理過的硫酸鋅溶液中殘留的錳離子為0.78mg/L，鈷離子為0.65mg/L，鈷濾渣含鈷22.3%，效果十分理想。
【主權(quán)項】
1.一種采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法，硫酸鋅溶液中鈷離子濃度為.1.2?1.8g/L，錳離子濃度為0.4?0.5g/L，PH值為4.0?4.5，其特征是:其具體操作步驟如下: A、將硫酸鋅溶液加入反應(yīng)罐中，然后升溫至75?80°C ; B、在反應(yīng)罐中加入強氧化劑過硫酸錢，lm3的硫酸鋅溶液加入6.93?9.5 Kg的過硫酸銨，過硫酸銨與鈷、錳之和的摩爾比為1.05-1.1，通過過硫酸銨氧化硫酸鋅溶液中二價錳離子和二價鈷離子，加入雙飛粉調(diào)節(jié)硫酸鋅溶液中的PH值到4.0?4.5，反應(yīng)時間為50?60min，使錳由二價變成四價以二氧化錳形式分離，二價鈷離子被氧化成三價，由于Co3+十分不穩(wěn)定極易水解沉淀而從溶液中除去； 其反應(yīng)方程式如下: 2Co2++S2082---------Co203 I Mn2++S2082---------Mn02 I 與其它的氧化劑氧化沉錳、鈷不同的是過硫酸銨的還原產(chǎn)物是易溶于水的液相和氣相； C、加入強氧化劑高錳酸鉀，lm3的硫酸鋅溶液加入0.1?0.12 Kg的高錳酸鉀，反應(yīng)時間為20?30min，進一步除去硫酸鋅溶液中剩余的鈷離子和錳離子； 其反應(yīng)方程式如下: Co2++KMn04--------Co203 I Mn2++ KMn04--------Mn02 I D、進行固液分離，獲得除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液及含鈷濾渣，除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液進入下一工序凈化再生產(chǎn)鋅系列產(chǎn)品； E、將含鈷濾渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH值至為3.5?.4.0，攪拌20?30 min后液固分離，獲得含鈷品位高的鈷濾渣。
【專利摘要】采用一步法除去硫酸鋅溶液中鈷、錳雜質(zhì)的方法，其具體步驟如下：將硫酸鋅溶液加入反應(yīng)罐中，升溫至75-80℃，加入強氧化劑過硫酸銨，然后加入雙飛粉調(diào)節(jié)硫酸鋅溶液中的PH值到4.0～4.5，通過過硫酸銨氧化硫酸鋅溶液中二價錳離子和二價鈷離子，反應(yīng)時間為50～60min，使錳由二價變成四價以二氧化錳形式分離，二價鈷離子被氧化成三價，由于Co3+十分不穩(wěn)定極易水解沉淀而從硫酸鋅溶液中除去，然后再加入微量強氧化劑高錳酸鉀，反應(yīng)時間為20～30min，進一步除去溶液中剩余的鈷、錳離子，最后進行固液分離，獲得除去鈷離子和錳離子的硫酸鋅溶液及含鈷濾渣。
【IPC分類】C22B19/20, C22B3/44
【公開號】CN105420496
【申請?zhí)枴緾N201510802767
【發(fā)明人】李才發(fā)
【申請人】湖南力泓新材料科技股份有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月19日