[发明专利]一种高钴硫酸锌溶液净化除钴的方法

说明书

本发明提供一种高钴硫酸锌溶液净化除钴的方法，所述方法包括：在外场强化条件下，进行多次锌粉置换磁化分离除钴，所述锌粉置换磁化分离除钴过程中，加入锌粉和软磁体，第一次所述锌粉置换磁化分离除钴过程中加入的软磁体为ZnFe₃O₄和/或整个净化除钴过程中回收的再生软磁体；其中，所述高钴硫酸锌溶液中钴的浓度大于50mg/L。本发明的方法具有全过程无有毒有害气体产生，生产安全；不需要外加热源、能耗低；反应时间短，锌粉消耗少，软磁体可循环使用，成本低；无二次污染、环境友好等多项优势，实现了高钴硫酸锌溶液中钴的高效净化，净化后钴离子的浓度不超过1.0mg/L，完全符合大极板电解锌生产对新液的要求。

技术领域

本发明涉及湿法冶金提炼技术领域，更具体地，涉及一种高钴硫酸锌溶液净化除钴的方法。

背景技术

目前，湿法炼锌是世界上最主要的炼锌方法，产量占锌总产量的80％-85％。在锌湿法冶炼工艺过程中，为了达到锌电积的要求，硫酸锌浸出液中的铜、镉、钴、镍、砷、锑、锗等有害杂质必须净化到规定的标准以下，尤其是钴的去除。硫酸锌电解液中钴含量过高，导致电解过程中析出锌返溶，降低电流效率，对锌电积技术经济指标和电锌质量有很大影响，严重时会导致电积过程不能正常进行。

现有技术中，硫酸锌溶液的净化除钴大致有两类方法：一类是采用特殊的化学试剂，如黄药和α-亚硝基β萘酚的沉钴法；另一类添加砷盐、锑盐等做活性剂的锌粉或合金锌粉置换除钴法，即人们通常所说的砷盐净液技术和锑盐净液技术。

目前黄药沉钴法由于净化效果较差而很少被使用；β萘酚沉钴法净化除钴效果较好，但存在亚硝基β萘酚试剂价格昂贵，而且净化除钴后溶液中残留的亚硝基β萘酚会对锌电解过程造成不良影响，净化后液通常需要采用活性炭吸附方法加以处理，亚硝基β萘酚和活性炭不能回收利用，成本高昂；以添加砷盐、锑盐等做活性剂的锌粉或合金锌粉置换除钴法在国内外应用较为广泛，其中采用砷盐作为净化添加剂虽然净化能力强，锌粉消耗低，但得到的铜钴渣被砷污染，反应过程在85-95℃高温下进行，蒸汽消耗大，易产生剧毒物质AsH₃，存在较大的安全隐患；采用锑盐作为净化添加剂，添加剂消耗低，产生的SbH₃容易分解，避免了有毒气体，但是该方法锌粉消耗较大，而且反应过程在80-90℃高温下进行，蒸汽消耗大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高钴硫酸锌溶液净化除钴的方法，其处理成本低廉、流程短、环境友好、资源高效利用且安全性高。

本发明实施例提供一种高钴硫酸锌溶液净化除钴的方法，包括：

在外场强化条件下，进行多次锌粉置换磁化分离除钴，所述锌粉置换磁化分离除钴过程中，加入锌粉和软磁体，第一次锌粉置换磁化分离除钴过程中加入的软磁体为ZnFe₃O₄和/或整个净化除钴过程中回收的再生软磁体；其中，所述高钴硫酸锌溶液中钴的浓度大于50mg/L。

当硫酸锌溶液中钴的浓度大于50mg/L即可称之为高钴硫酸锌溶液，此时电解沉积的锌容易返溶，影响其质量。现有的除钴方法在成本、能耗、安全性、环保方面不能做到兼顾，发明人却惊奇地发现在特定外场强化条件下，进行多次锌粉置换磁化分离可以有效地将钴含量降至1mg/L以下，而且该方法流程短，短时间内就能完成，无昂贵试剂，成本低廉，基本不需要额外消耗蒸汽，过程中也无有毒物质产生，安全性高，环境友好。

其中，第一次锌粉置换磁化分离除钴过程中加入的软磁体为ZnFe₃O₄和/或整个净化除钴过程中回收的再生软磁体(具体为一开始加入的软磁体仅为ZnFe₃O₄，在生产进行一段时间后，当后序有再生软磁体可回用时，采用一部分再生软磁体替代等量ZnFe₃O₄，不够再添加新的ZnFe₃O₄)，可有效避免带入杂质。