[发明专利]β－萘酚用于电解锌主、副系统除钴的方法

说明书

本发明涉及一种锌的湿法冶金工艺，特别是涉及硫酸锌电解液、贫镉液及钴渣酸洗中钴的分离方法。

采用β-萘酚除钴，是以β-萘酚(β-NP)为原料，借助加成反应合成α-亚硝基-β-萘酚(α-NO-β-NP)，在一定条件下，后者再与Co³⁺生成难溶螯合物，使钴与溶液中主体成分锌、镉等分离(绪方喜显、坂田政民，彦岛制炼(株)の亚铅制炼，资源と素材，1993,109(12):1039-1043；山北辉雄、渡边伟藏，安中制炼所の亚铅制炼(东邦亚铅(株))，资源と素材，1993,109(12):1003-1006)。采用此种方法，能使料液中钴降至较低浓度而达到深度净化。但是该方法仅在经除铁、铜、镉后的硫酸锌电解液中进行了应用，且反应条件严格，在对高量钴分离的适应性、大量铁存在下的完全分离等方面尚存在不足。

本发明的目的是提供一种扩大β-萘酚沉钴应用范围，使之不仅适于锌电解液，而且也适于贫镉液、钴渣酸洗液的分离钴的方法。

本发明首先采用氧化剂将低价Co²⁺、Fe²⁺首先氧化成高价Co³⁺、Fe³⁺，然后加入沉钴剂，从而实现钴的分离，具体工艺条件为：

a＞氧化反应：根据Co²⁺、Fe²⁺的含量，在硫酸锌溶液中加入氧化剂NaNO₂，氧化剂的加入量较理论量适当过量，以使反应完全，溶液的pH为2.8～3.5；所述的氧化剂还可以是KMnO₄、MnO₂。

b＞沉钴反应：调节氧化后溶液的pH值至2.8～4.0，温度30～75℃，在搅拌下缓慢加入沉钴混合溶液(β-NP+NaNO₂),15～20min加完；然后在上述温度下继续搅拌15-20min。其加入量为Co∶α-NO-β-NP的摩尔比为1∶3～4。沉钴剂在沉钴体系内直接生成，在溶解后的β-NP的溶液中，加入NaNO₂搅拌至溶，生成沉钴剂α-NO-β-NP。其氧化反应方案如下：沉钴反应如下：

根据络合物的稳定性及反应动力学原理，采用优先氧化法将低价钴、铁转变为高价钴、铁离子，使钴以更快速度生成更稳定、更难溶的Co³⁺(α-NO-β-NP)₃螯合物，因Fe³⁺易于水解而利于分离。

本发明不仅可用于电解锌主系统硫酸锌电解液，而且可应用于贫镉液、钴渣酸洗液中钴的沉淀分离及钴的回收。

本发明具有以下优点：

(1)采用廉价β-萘酚为原料，在沉钴体系中直接生成α-NO-β-NP，无需增添合成设备，可大大节省生产成本；

(2)采用优先氧化或优先氧化与同步氧化相结合的方法，使Co²⁺能先氧化成Co³⁺，此与α-NO-β-NP所成螯合物的稳定性和反应速度均较Co²⁺的相应螯合物大得多，沉钴完全，特别在钴浓度较高如100～150mg/L时，仍可使残钴浓度低至1mg/L以下，沉钴率可达99％；且沉钴时间短(30min内便可完成)，可缩短流程；

(3)适应范围宽，不仅可应用于硫酸锌电解液，还可应用于含钴较高的贫镉液及钴渣酸洗液；

(4)因螯合物稳定，离解度极低，反应条件(如pH和温度控制)易于控制；

(5)在优先氧化时，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，在pH＞3时能完全水解先行除去，使之不参与钴同α-NO-β-NP的成络反应竞争，故本发明适于铁浓度较高的料液。

实施例：

1．电解锌系统贫镉液中钴的分离。

贫镉液系铜镉渣经处理回收铜镉后的滤液，其中除含锌外，钴、铁浓度均较高，分别达120mg/L和250mg/L。

(1)反应剂的配制：

A．氧化剂溶液：采用NaNO₂的水溶液作氧化剂；