CoⅡ在NH3-NH4Cl-H2O体系中平衡规律.doc

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.11.001Co(Ⅱ)在NH3-NH4Cl-H2O体系中的平衡规律廖元杭（福建金山黄金冶炼有限公司，福建上杭364204）摘要：利用双平衡法，研究了Co(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中Co(Ⅱ)的溶解规律，通过计算绘制了热力学平衡图，揭示了体系中各物质的平衡浓度与氨水浓度和氯离子浓度之间的关系。结果表明，在该体系中唯一存在的固相物质为Co(OH)2(S)，试验验证了热力学计算结果，两者之间的偏差仅为10.13％。关键词：热力学；钴(Ⅱ)；氨；配合

2、平衡；双平衡法中图分类号：TF816文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）11-0000-00EquilibriumofCo(II)ComplexinCo(II)-NH3-Cl--H2OSystemLIAOYuan-hang（FujianJinshanGoldSmeltingCo.,Shanghang364204,Fujian,China）Abstract:ThedissolutionlawofCo(Ⅱ)complexinCo(II)-NH3-Cl--H2Osystemwasstudiedwithdo

3、ubleequilibriummethod(massequilibriumandelectronicchargeequilibrium).Thermodynamicdiagramswereplottedviacalculation.Therelationshipbetweenequilibriumconcentrationofeachspeciesandconcentrationofammoniaandchlorideionwasrevealed.TheresultsshowthatCo(OH)2(S)istheon

4、lyexistingsolid-phaseiteminthesystem.Thetheoreticcalculationisverifiedviaexperiment.Theerrorbetweentheoreticalcalculationandexperimentisaslowas10.13%.Keywords:Thermodynamics;Co(II);ammonia;complexequilibrium;doubleequilibriummethod钴的价值高、用途广，Caron教授提出了Caron流程（还原

5、焙烧−氨浸），氨法处理工艺被广泛应用于含钴物料的提取[1-2]。有学者研究了Co(Ⅱ)水溶液体系的热力学[3-4]，但对于Co(Ⅱ)在氨性体系中的平衡热力学研究较少。前期我们开展了氨法浸出氧化钴铜矿工艺研究[5]，并重点研究了钴铜氧化矿的氨浸过程，结果表明，钴的浸出率大于90%，但Co(Ⅱ)在NH3-NH4Cl-H2O体系中的平衡规律不明。结合前期对Me-氨体系热力学研究基础[6]，本文采用基于质量平衡和电荷平衡的双平衡电算指数法研究了Co(Ⅱ)与NH3、Cl-、OH-等多种配体的配合平衡规律，并通过试验验证了热力学

6、计算结果的准确性。1热力学数据Co(Ⅱ)、NH3、Cl-水溶液体系中除Co2+、Cl-、NH3(aq)、NH4+、H+、OH-等金属离子和配体外，还存在CoCl+、CoCl2(aq)、Co(NH3)1~62+、Co(OH)+、Co(OH)2(aq)、Co(OH)3-、Co(OH)42-、Co2(OH)3+、Co4(OH)44+等14种各类钴配合物离子。表1为相关物质的标准吉布斯自由能[7]，表2为钴配合物的稳定常数[8]。表1相关物质在298K的标准吉布斯自由能Table1Gibbsfreeenergyofrelat

7、edspeciesat298K/(J·mol-1)物质NH4OH-254000Cl--131189H2O-237129Co2+-54400NH4+-79370Co(OH)2(s)-454400OH--157280NH3(aq)-26500收稿日期：2012-04-16基金项目：国家自然科学基金资助项目(51164011)；福建省区域科技重大合作项目（2011H4025）作者简介：廖元杭（1970-），男，福建上杭人，高级工程师.表2298K钴配合物稳定常数Table2Criticalstabilityconstant

8、sofcobaltcomplexesat298K配合物lgβi配合物lgβiCo(NH3)2+2.10Co(OH)2(aq)8.40Co(NH3)42+5.53Co2(OH)3+4.70Co(OH)+4.30Co(Cl)2(aq)0.053Co(OH)42-10.20Co(NH3)32+4.78CoCl+-0.50Co(NH3)62+5.14C