[发明专利]一种除钴剂及硫酸锌电解溶液除钴方法

说明书

本申请提供一种除钴剂及硫酸锌电解溶液除钴方法，该除钴剂包括质量比为(13‑18):1的有机螯合剂和锰氧化物，除钴前液中的钴离子以二价的形式存在，加入锰氧化物后，由二价转化成三价形式存在，因此锰氧化物在该除钴剂的组合中，起到的是氧化作用，会将硫酸锌电解液中Co²⁺氧化成Co³⁺，更易发生螯合反应，所以仅需极少的加入量，即可对效果大幅的改善。另外，在锌电解过程中，需要提高铅基多元合金阳极的稳定性，常常是借助于电解液中的锰离子来实现。本发明采用锰氧化物作为除钴剂的一部分，在除钴过程中，高价锰离子被还原成二价锰离子，可以减少后续锌电解过程中锰离子的添加量。

技术领域

本申请涉及湿法冶炼技术领域，尤其涉及一种除钴剂及硫酸锌电解溶液除钴方法。

背景技术

近年来，由于锌矿石原料品位低，杂质成分复杂，湿法冶炼锌电解液中的大量铜、镉、钴、镍、砷、锑等杂质离子严重影响硫酸锌溶液的电解沉积过程。其中，钴离子对锌电解的影响最大，新液中钴含量过高会导致电解“烧板”，剥锌困难，降低电流效率，最终影响锌片的产量和质量。因此，锌电解前需要去除钴离子，将其质量浓度降至1mg/l以下。

目前，从锌电解溶液中净化除钴的方法主要有以下几种：第一是锑盐法，先低温加锌粉除铜、镉，再高温加锌粉和含锑物料除钴，此法国内应用较多；第二是砷盐法，先高温用砷盐和锌粉除铜、钴、镍及部分镉，再低温加锌粉除残镉，此法国外应用较多；第三是黄药法，先用锌粉除铜、镉，再用黄药与钴反应生成沉淀除钴；第四是β-萘酚法，先用锌粉除铜、镉，再用β-萘酚与钴反应生成沉淀除钴。

其中，锑盐法和砷盐法存在锌粉耗量大、锌粉利用率低、生成砷化氢有毒气体等问题；黄药法和β-萘酚法存在劳动条件恶劣，有机残余吸附困难，处理不当会影响电流效率等问题，特别是β-萘酚法需要调整溶液pH才能除钴，导致现场操作极为不便。

针对湿法炼锌过程中硫酸锌溶液除钴问题，现有技术中还有采用福美锌用作除钴剂，具有很高的选择性，主要是利用具有黄原酸基团，在溶液中与钴离子结合生成螯合物，可利用其沉淀物质溶度积差异，有效实现其与锌等离子的分离。但是还是存在较多的问题，一是除钴剂用量大且仅能处理低钴溶液，锌的加入量相对于钴的含量，需要几百倍；二是除钴需要高酸度环境，酸度越高，效果才越好，然而高酸度将导致福美锌分解，除钴效率不高。

现有技术还有采用二甲基二硫代氨基甲酸盐和亚硝酸钠为除钴剂的，但是该方法所加亚硝酸钠会导致系统中硝酸根离子积累，造成主系统阳极板腐蚀，亚硝酸钠还会分解产生含有二氧化氮等黄烟，污染环境。

另外，对于锌电解液来说，适当的锰离子可以有效保证锌的质量以及电流效率，但是，随着生产过程的进行，锰离子逐渐减少，因此，必须定期给予补充，使得电解工艺流程复杂。

发明内容

本申请的目的在于提供一种除钴剂，旨在解决现有硫酸锌电解溶液除钴剂污染大、成本高、效率低的问题，且可以减少额外再补入锰离子的量，使得电解工艺流程更简单。

为实现以上目的，本申请提供一种除钴剂，包括有机螯合剂和锰氧化物，所述有机螯合剂和所述锰氧化物的质量比为(13-18):1。

优选地，所述有机螯合剂和所述锰氧化物的质量比为(14-16):1。

优选地，所述有机螯合剂为二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钾、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸钾、二丙基二硫代氨基甲酸钠、二丙基二硫代氨基甲酸锌、二丙基二硫代氨基甲酸钾、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸钾中的任一种；

所述锰氧化物为二氧化锰、三氧化二锰中的任一种。

优选地，所述有机螯合剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的任一种；