Β-萘酚用于电解锌主、副系统除钴的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN00113286.5

申请日:

2000.02.25

公开号:

CN1310240A

公开日:

2001.08.29

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

IPC分类号:

C22B3/44; C25D1/16; //C22B19:00

主分类号:

C22B3/44; C25D1/16; //C22B19:00

申请人:

中南工业大学;

发明人:

周春山; 蒋新宇; 王艳; 钟世安

地址:

410083湖南省长沙市左家垅

优先权:

专利代理机构:

中南工业大学专利事务所

代理人:

龚灿凡

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内容摘要

一种β-萘酚用于电解锌主、副系统除钴的方法,本发明采用氧化剂先将低价Co2+、Fe2+氧化成高价Co3+、Fe3+,然后加入沉钴剂,从而实现钴的分离。采用本发明,无需增添合成设备,可大大节省生产成本,Co3+与α-NO-β-NP所成螯合物的稳定性和反应速度大,沉钴完全,特别在钴浓度较高如100~150mg/L时,仍可使沉钴率达99%以上,且沉钴时间短,可缩短流程;反应条件易于控制。本发明可用于硫酸

权利要求书

1: 一种β-萘酚用于电解锌主、副系统除钴的方法,其特征在于: 本发明首先采用氧化剂将低价Co 2+ 、Fe 2+ 氧化成高价Co 3+ 、Fe 3+ ,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Co 2+ 、Fe 2+ 的含量,在硫酸锌溶液中加入氧化剂 NaNO 2 ,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; b>沉钴反应:在氧化后溶液中加入沉钴混合溶液β-NP+NaNO 2 , β-NP的加入量为Co∶α-NO-β-NP的摩尔比为1∶3~4。
2: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的氧化剂还可以 是KMnO 4 、MnO 2 。
3: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的沉钴剂在沉钴 体系内直接生成,在溶解后的β-NP的溶液中加入NaNO 2 搅拌至溶, 生成沉钴剂α-NO-β-NP。
4: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:本发明可用于电解锌 主系统硫酸锌电解液,贫镉液、钴渣酸洗液中钴的沉淀分离及钴的回收。

说明书


β-萘酚用于电解锌主、副系统除钴的方法

    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、钴渣酸洗液中钴地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;

    B.螯合试剂混合液:在β-NP的水溶液中,加入NaNO2并搅匀至溶。

    (2)优先氧化反应:

    在料液自然温度(约55℃)和pH为3~3.3条件下,边搅拌边将氧化剂A分批加入料中,待全部加完后,继续搅拌数分钟,以使Co2+、Fe2+完全氧化。

    (3)螯合物反应除钴:

    接着(2),在同一料液中,不断搅拌下,缓慢加入反应剂B,试剂加完后再继续搅拌15~20min。

    (4)过剩β-NP或α-NO-β-NP的脱除与沉淀分离

    接着步骤(3),按残存的β-NP或α-NO-β-NP的量加入活性炭,搅拌15~20min,使吸附完全。料液过滤,使Fe(OH)3、Co(α-NO-β-NP)3沉淀与贫镉液分离,沉钴率达99.5%。

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一种萘酚用于电解锌主、副系统除钴的方法,本发明采用氧化剂先将低价Co2+、Fe2+氧化成高价Co3+、Fe3+,然后加入沉钴剂,从而实现钴的分离。采用本发明,无需增添合成设备,可大大节省生产成本,Co3+与NONP所成螯合物的稳定性和反应速度大,沉钴完全,特别在钴浓度较高如100150mg/L时,仍可使沉钴率达99%以上,且沉钴时间短,可缩短流程;反应条件易于控制。本发明可用于硫酸。

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