氧化沉淀法从稀溶液中分离锌钴

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.09.006氧化沉淀法从稀溶液中分离锌钴徐晓辉，常耀超，王云，靳冉公（北京矿冶研究总院，北京100160）摘要：以过硫酸钠为氧化剂，采用氧化沉淀法从除铁后液中分离锌钴，探讨了各因素对氧化沉淀的影响。结果表明，在过硫酸钠用量为钴理论耗量4倍、温度80℃、pH4.8~5.0、氧化时间3h的最佳条件下，钴完全氧化沉淀，酸洗后渣中钴含量达15.6%，钴富集了近9倍。沉钴后液用碳酸钠中和沉淀可得到含锌51.78%的碱式碳酸锌。关键词：锌钴分离；过硫酸钠；

2、氧化沉淀；富集中图分类号：TF813；TF816文献标志码：A文章编号：1007-7545（2013）09-0000-00SeparationofZincandCobaltfromDiluteSulfateSolutionbyOxidationPrecipitationXUXiao-hui,CHANGYao-chao,WANGYun,JINRan-gong(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China)Abstr

3、act:Anewprocessofoxidationprecipitationwasdevelopedtoseparatecobaltfromdilutezinc-bearingdeironingsolutionwithsodiumpersulfateasoxidant.Theeffectsofparametersonoxidativeprecipitationrateofmetalswereinvestigated.Theresultsshowthatafteracidwashingcobaltcontent

4、inresidueis15.6%whichisnearly9timestothatinexistingresidueundertheoptimumconditionsincludingdosageofsodiumpersulfateof4timesoftheoreticalcobaltconsumptions,temperatureof80℃,pHof4.8~5.0,andoxidationtimeof3h.Post-precipitationsolutioncontainingexclusivelyzincc

5、anbeneutralizedbysodiumcarbonatetoprecipitatebasiczinccarbonateproductwithzinccontentof51.78%.Keywords:separationofzincandcobalt;sodiumpersulfate;oxidativeprecipitation;enrichment某企业采用焙砂酸浸—萃取电积—除铁沉钴工艺流程回收铜钴，生产中发现由于原料烧渣中锌含量高，用碳酸钠沉钴后所得渣中含有大量锌（含Zn46.7%、Co1.77%）

6、，由于含钴低，钴不能计价，只能按锌计价，从而造成经济损失。要想使钴富集回收，关键是实现锌钴元素的分离。本文参考处理湿法炼锌中净化渣的相关方法[1-4]，提出了氧化沉淀法从除铁后液（稀溶液）中分离锌钴的工艺方案。1试验原理1.1Co-H2O系E-pH图分析从Co-H2O系电位-pH图[5]可知，Co2+的稳定区域随溶液pH增大而减小，即Co2+的水解电位减小，同时Co(OH)3的稳定存在区域随着pH的提高而不断变大；而随着钴离子浓度的下降，所需氧化电位逐渐升高；随着温度的升高，所需氧化电位不断下降，但幅度很小。酸

7、度越高，Co2+越不容易氧化为Co3+，从热力学角度而言，应在较高pH下进行氧化沉钴操作，其上限pH应该是不使溶液中的锌沉淀。氧线在pH<4时穿过Co2+的稳定区域，也就是说，在此pH范围内，溶液电位低于氧线，氧可以将Co2+氧化。1.2氧化剂的选择工业上常见的可供选择的氧化剂主要有H2O2、NaClO、NaClO3、Cl2、KMnO4、MnO2、O2和Na2S2O8等，文献[1]比较了标准状态下各氧化剂的电位，其中H2O2、NaClO、KMnO4、NaClO3的氧化能力均随着pH的增大而降低，唯有过硫酸钠的电

8、位最高且始终不变。因为Na2S2O8的电位（2.08V）比钴的氧化电位大，二者的电位差随pH的增大而增加，说明过硫酸钠氧化二价钴的能力增强，最终将钴完全沉淀。且过硫酸钠反应后的产物为硫酸根。因此选择过硫酸钠为氧化剂可以保证获得高的钴氧化沉淀率，还不会带入其它杂质。由于过硫酸钠氧化性强，不仅可以氧化Co2+，还可氧化电位更低的Fe2+、Mn2+、Ni2+等，使其分别转化为Fe(OH)3、