采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工产品生产领域，特别是一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，锌的湿法冶金有了很大的发展，然而硫酸锌水溶液的净化工艺仍停留在原有的水平，大都是采用砷盐、锑盐、锑粉以及铅锑合金锌粉作添加剂来去除硫酸锌溶液中的钴离子，上述方法虽可消除硫酸锌溶液中的杂质钴，但对环境污染问题仍未解决；而采用α —亚硝基β—萘酚法成本较高，且留下的离子对后续的电解过程有害；再就是常规的分离方法大多是分两步进行，其中钴的处理过程十分复杂，成本非常高，而且效果不是十分理想，由于锌湿法冶金中硫酸锌溶液中的杂质钴是用锌粉加一些活化剂进行置换而除去，这将产出含锌很高的钴渣，它难于进一步地处理回收相关的有价元素。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法。
[0004]本发明的技术方案是:一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法，硫酸锌溶液中钴离子浓度为1.2?1.8g/L，锰离子浓度为0.4?0.5g/L，PH值为4.0?4.5，其具体操作步骤如下:
A、将硫酸锌溶液加入反应罐中，然后升温至75?80°C ;
B、在反应罐中加入强氧化剂过硫酸钱，lm3的硫酸锌溶液加入6.93?9.5 Kg的过硫酸铵，过硫酸铵与钴、锰之和的摩尔比为1.05-1.1，通过过硫酸铵氧化硫酸锌溶液中二价锰离子和二价钴离子，加入双飞粉调节硫酸锌溶液中的PH值到4.0?4.5，反应时间为50?60min，使锰由二价变成四价以二氧化锰形式分离，二价钴离子被氧化成三价，由于Co3+十分不稳定极易水解沉淀而从溶液中除去；
其反应方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
与其它的氧化剂氧化沉锰、钴不同的是过硫酸铵的还原产物是易溶于水的液相和气相；
C、加入强氧化剂高锰酸钾，lm3的硫酸锌溶液加入0.1?0.12 Kg的高锰酸钾，反应时间为20?30min，进一步除去硫酸锌溶液中剩余的钴离子和锰离子；
其反应方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、进行固液分离，获得除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液及含钴滤渣，除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液进入下一工序净化再生产锌系列产品；
E、将含钴滤渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入浓硫酸调节PH值至为3.5?4，搅拌20?30 min后液固分离，获得含钴品位高的钴滤渣。
[0005]本发明与现有技术相比具有如下特点:
1、与现有的除钴、锰的方法相比，其成本低，操作时间短，除锰、钴的效果好，硫酸锌溶液中残锰、钴浓度低，可产出钴品位高于20%的钴渣，利于钴的回收；
2、易于和现有的锌湿法流程相结合，综合实现了经济效益和环境效益。
[0006]以下结合【具体实施方式】对本发明作进一步描述。
【具体实施方式】
[0007]实施例一、一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法，硫酸锌溶液中钴离子浓度为1.2g/L，锰离子浓度为0.4g/L，PH值为4.0，其具体步操作骤如下:
A、将硫酸锌溶液加入反应罐中，然后升温至75°C；
B、在反应罐中加入强氧化剂过硫酸铵，lm3的硫酸锌溶液加入6.93Kg的过硫酸铵，过硫酸铵与钴、锰之和的摩尔比为1.1，通过过硫酸铵氧化硫酸锌溶液中二价锰离子和二价钴离子，加入双飞粉调节硫酸锌溶液中的PH值到4.0?4.5，反应时间为50min，使锰由二价变成四价以二氧化锰形式分离，二价钴离子被氧化成三价，由于Co3+十分不稳定极易水解沉淀而从溶液中除去；
其反应方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
与其它的氧化剂氧化沉锰、钴不同的是过硫酸铵的还原产物是易溶于水的液相和气相；
C、加入强氧化剂高锰酸钾，lm3的硫酸锌溶液加入0.lKg的高锰酸钾，反应时间为20min，进一步除去硫酸锌溶液中剩余的钴离子和猛离子；
其反应方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、进行固液分离，获得除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液及含钴滤渣，除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液进入下一工序净化再生产锌系列产品；
E、将含钴滤渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入浓硫酸调节PH值至为3.5?4.0，搅拌30 min后液固分离，获得含钴品位高的钴滤渣。
[0008]经检测，经过本发明方法处理过的硫酸锌溶液中残留的锰离子为0.88mg/L，钴离子为0.68mg/L，钴滤渣含钴21.1%，效果十分理想。
[0009]实施例二、一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法，硫酸锌溶液中钴离子浓度为1.5g/L，锰离子浓度为0.45g/L，PH值为4.2，其具体步操作骤如下:
A、将硫酸锌溶液加入反应罐中，然后升温至78°C；
B、在反应罐中加入强氧化剂过硫酸铵，lm3的硫酸锌溶液加入8.3Kg的过硫酸铵，过硫酸铵与钴、锰之和的摩尔比为1.08，通过过硫酸铵氧化硫酸锌溶液中二价锰离子和二价钴离子，加入双飞粉调节硫酸锌溶液中的PH值到4.0?4.5，反应时间为55min，使锰由二价变成四价以二氧化锰形式分离，二价钴离子被氧化成三价，由于Co3+十分不稳定极易水解沉淀而从溶液中除去；
其反应方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
与其它的氧化剂氧化沉锰、钴不同的是过硫酸铵的还原产物是易溶于水的液相和气相；
C、加入强氧化剂高锰酸钾，lm3的硫酸锌溶液加入0.llKg的高锰酸钾，反应时间为25min，进一步除去硫酸锌溶液中剩余的钴离子和猛离子；
其反应方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、进行固液分离，获得除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液及含钴滤渣，除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液进入下一工序净化再生产锌系列产品；
E、将含钴滤渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入浓硫酸调节PH值至为3.5?4.0，搅拌30 min后液固分离，获得含钴品位高的钴滤渣。
[0010]经检测，经过本发明方法处理过的硫酸锌溶液中残留的锰离子为0.79mg/L，钴离子为0.62mg/L，钴滤渣含钴21.6%，效果十分理想。
[0011 ] 实施例三、一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法，硫酸锌溶液中钴离子浓度为1.8g/L，锰离子浓度为0.5g/L，PH值为4.5，其具体步操作骤如下:
A、将硫酸锌溶液加入反应罐中，然后升温至80°C；
B、在反应罐中加入强氧化剂过硫酸铵，lm3的硫酸锌溶液加入9.5Kg的过硫酸铵，过硫酸铵与钴、锰之和的摩尔比为1.05，通过过硫酸铵氧化硫酸锌溶液中二价锰离子和二价钴离子，加入双飞粉调节硫酸锌溶液中的PH值到4.0?4.5，反应时间为60min，使锰由二价变成四价以二氧化锰形式分离，二价钴离子被氧化成三价，由于Co3+十分不稳定极易水解沉淀而从溶液中除去；
其反应方程式如下:
2Co2++S2082---------Co203 I
Mn2++S2082---------Mn02 I
与其它的氧化剂氧化沉锰、钴不同的是过硫酸铵的还原产物是易溶于水的液相和气相；
C、加入强氧化剂高锰酸钾，lm3的硫酸锌溶液加入0.12Kg的高锰酸钾，反应时间为30min，进一步除去硫酸锌溶液中剩余的钴离子和猛离子；
其反应方程式如下:
Co2++KMn04--------Co203 I
Mn2++ KMn04--------Mn02 I
D、进行固液分离，获得除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液及含钴滤渣，除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液进入下一工序净化再生产锌系列产品；E、将含钴滤渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入浓硫酸调节PH值至为3.5?
4.0，搅拌30 min后液固分离，获得含钴品位高的钴滤渣。
[0012]经检测，经过本发明方法处理过的硫酸锌溶液中残留的锰离子为0.78mg/L，钴离子为0.65mg/L，钴滤渣含钴22.3%，效果十分理想。
【主权项】
1.一种采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法，硫酸锌溶液中钴离子浓度为.1.2?1.8g/L，锰离子浓度为0.4?0.5g/L，PH值为4.0?4.5，其特征是:其具体操作步骤如下: A、将硫酸锌溶液加入反应罐中，然后升温至75?80°C ; B、在反应罐中加入强氧化剂过硫酸钱，lm3的硫酸锌溶液加入6.93?9.5 Kg的过硫酸铵，过硫酸铵与钴、锰之和的摩尔比为1.05-1.1，通过过硫酸铵氧化硫酸锌溶液中二价锰离子和二价钴离子，加入双飞粉调节硫酸锌溶液中的PH值到4.0?4.5，反应时间为50?60min，使锰由二价变成四价以二氧化锰形式分离，二价钴离子被氧化成三价，由于Co3+十分不稳定极易水解沉淀而从溶液中除去； 其反应方程式如下: 2Co2++S2082---------Co203 I Mn2++S2082---------Mn02 I 与其它的氧化剂氧化沉锰、钴不同的是过硫酸铵的还原产物是易溶于水的液相和气相； C、加入强氧化剂高锰酸钾，lm3的硫酸锌溶液加入0.1?0.12 Kg的高锰酸钾，反应时间为20?30min，进一步除去硫酸锌溶液中剩余的钴离子和锰离子； 其反应方程式如下: Co2++KMn04--------Co203 I Mn2++ KMn04--------Mn02 I D、进行固液分离，获得除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液及含钴滤渣，除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液进入下一工序净化再生产锌系列产品； E、将含钴滤渣加入洗渣罐中，按固液比1:3加入水，加入浓硫酸调节PH值至为3.5?.4.0，搅拌20?30 min后液固分离，获得含钴品位高的钴滤渣。
【专利摘要】采用一步法除去硫酸锌溶液中钴、锰杂质的方法，其具体步骤如下：将硫酸锌溶液加入反应罐中，升温至75-80℃，加入强氧化剂过硫酸铵，然后加入双飞粉调节硫酸锌溶液中的PH值到4.0～4.5，通过过硫酸铵氧化硫酸锌溶液中二价锰离子和二价钴离子，反应时间为50～60min，使锰由二价变成四价以二氧化锰形式分离，二价钴离子被氧化成三价，由于Co3+十分不稳定极易水解沉淀而从硫酸锌溶液中除去，然后再加入微量强氧化剂高锰酸钾，反应时间为20～30min，进一步除去溶液中剩余的钴、锰离子，最后进行固液分离，获得除去钴离子和锰离子的硫酸锌溶液及含钴滤渣。
【IPC分类】C22B19/20, C22B3/44
【公开号】CN105420496
【申请号】CN201510802767
【发明人】李才发
【申请人】湖南力泓新材料科技股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月19日