硫酸鋅溶液鋅粉置換深度凈化除鈷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、深度凈化不僅可提高電流效率與電鋅質(zhì)量,也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械剝鋅的前提條件,是濕法煉鋅溶液凈化的主要發(fā)展趨勢(shì)。目前,我國(guó)濕法煉鋅溶液凈化技術(shù),與國(guó)際先進(jìn)水平比較,仍有一定差距,存在凈化深度偏低、鋅粉耗量過(guò)大等問(wèn)題,因此,加強(qiáng)這一領(lǐng)域的研究,具有重要意義。
　　 銻鹽法是目前應(yīng)用最廣的硫酸鋅溶液凈化除鈷工藝。在銻鹽法凈化除鈷中,國(guó)內(nèi)外許多工廠都采用向溶液中加入一定量的硫酸銅或一段凈化時(shí)保留少量Cu2+、Cd2+的方法,強(qiáng)化鋅粉置換除鈷,但是

2、對(duì)Cu2+、Cd2+的加入量及其影響規(guī)律,仍存在較大爭(zhēng)議;此外,在鋅粉凈化除鈷中,鋅粉活性隨凈化時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低,以致除鈷速率減緩、鋅粉消耗增加,通常認(rèn)為,這是由于鋅粉表面生成了堿式硫酸鋅,阻礙傳質(zhì)過(guò)程所致,強(qiáng)化傳質(zhì)是解決這一問(wèn)題的思路之一。針對(duì)上述兩方面的問(wèn)題,本論文系統(tǒng)研究了添加Cu2+、Cd2+對(duì)銻鹽凈化除鈷的影響,并探索研究了超聲波對(duì)銻鹽凈化除鈷過(guò)程的作用。
　　 實(shí)驗(yàn)研究了未添加Cu2+、Cd2+條件下的銻鹽凈化除鈷

3、過(guò)程?？疾炝虽\粉種類、鋅粉用量、銻鹽用量、溫度、攪拌速度、溶液初始pH值等因素對(duì)置換除鈷速率及凈化深度的影響。結(jié)果表明,鋅粉性質(zhì)對(duì)置換除鈷影響很大,采用含有少量Pb和Sb、粒度較細(xì)的鋅粉,既能加快除鈷速率,提高除鈷的深度、還可減少鋅粉用量;升高溫度可顯著提高除鈷速率,實(shí)驗(yàn)確定鋅粉置換除鈷過(guò)程的表觀活化能為90kJ/mol,表明銻鹽凈化除鈷過(guò)程為化學(xué)步驟控制;實(shí)驗(yàn)確定的最佳工藝條件:溫度85℃,鋅粉用量2 g/L,銻鹽用量3 mg/L,攪

4、拌速度300r/min,溶液初始pH值4。
　　 在銻鹽凈化除鈷最佳條件下,實(shí)驗(yàn)研究了添加Cu2+、Cd2+的影響。結(jié)果表明,單獨(dú)添加一定量的Cu2+,不但能夠提高除鈷速率,而且可在較少鋅粉用量下,實(shí)現(xiàn)溶液深度凈化;在最佳Cu2+添加量50 mg/L下,可使溶液中的[Co2+]在90 min內(nèi)降至0.1 mg/L;單獨(dú)添加少量的Cd2+有利于銻鹽凈化除鈷,但其添加量過(guò)多(如150 mg/L),反而對(duì)除鈷過(guò)程有害;同時(shí)添加Cu2+

5、、Cd2+,除鈷效果比單獨(dú)添加Cu2+時(shí)更好,與未添加Cu2+、Cd2+時(shí)相比,可以在更低的溫度下使[Co2+]達(dá)到更低的水平,實(shí)驗(yàn)確定的最優(yōu)除鉆工藝條件為:[Cu2+]015 mg/L、[Cd2+]015 mg/L、銻鹽用量3 mg/L、鋅粉用量2 g/L、溫度85℃、攪拌速度300 r/min,溶液初始pH值4,在此條件下凈化60min,溶液中[Co2+]降低至0.078mg/L。
　　 探索研究了超聲波對(duì)銻鹽凈化除鈷過(guò)程的