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刍议湿法炼锌净化除钴技术刘建平（云南云铜锌业股份有限公司，云南 昆明 ６５０１０２）摘 要：综合当前的实际情况来看，湿法炼锌技术凭借着自身的优势和应用广度成为了世界上应用较为广泛的炼锌方法，在科学技术日新月异的今天，湿法炼锌的产量明显增长。
本文重点阐述湿法炼锌净化除钴技术的运用，通过详细的了解其现状，明确改善的思路和方法，为保证此项技术的实际利用价值更加理想，提出合理化的建议。
关键词：湿法炼锌；除钴技术；现状；净化中图分类号：ＴＦ８１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１１－０００１－２Discussion on Purification and cobalt removal technology in Zinc HydrometallurgyLIU Jian-ping（Ｙｕｎｎａｎ Ｙｕｎｔｏｎｇ Ｚｉｎｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０１０２，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ， ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｍｏｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｚｉｎｃ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｏｗｎ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｃｏｐｅ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｈａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｂａｌｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｉｔｓ ｓｔａｔｕｓ， ｃｌｅａｒ ｉｄｅａｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｕｓｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｍｏｒｅ ｉｄｅａｌ， ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ．Keywords: ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ； ｃｏｂａｌｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ； ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ结合当前的实际情况加以分析，在科学技术飞速发展的进程中，湿法炼锌净化除钴技术受到了广泛的关注，相应的技术水平明显提升。
湿法炼锌新型除钴剂净化除钴实验研究杨茂峰;陶政修;陈光耀;张小宁【摘要】文章介绍了利用一种新型除钴剂ZAC在湿法炼锌过程中进行净化除钴的实验研究,实验表明,新型除钴剂能在较低温度约60~70℃下实现深度除钴同时能净化铜、镉、铁等杂质,按硫酸锌液所含Cu+Cd×0.6+Co+Fe合计质量含量的30倍加入除钴剂,反应1.5 h,溶液中钴浓度可降至0.5mg/L以下,且其余Cu、Cd、Fe均满足电积锌的要求.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2017(019)006【总页数】3页(P46-48)【关键词】湿法炼锌;新型除钴剂;除钴;净化【作者】杨茂峰;陶政修;陈光耀;张小宁【作者单位】来宾华锡冶炼有限公司,广西来宾 546115;来宾华锡冶炼有限公司,广西来宾 546115;来宾华锡冶炼有限公司,广西来宾 546115;来宾华锡冶炼有限公司,广西来宾 546115【正文语种】中文【中图分类】TF03目前，湿法炼锌是世界上最主要的炼锌方法，占锌总产量的80%以上，而且随着技术的发展呈不断增长的趋势。
来冶公司即是典型的湿法炼锌工艺，锌精矿经焙烧、浸出之后，锌以离子形式进入到溶液中，但其它杂质元素如铜、镉、钴、镍、砷、锑、锗等也会进入硫酸锌浸出液中。
如果这些杂质含量过高对锌电积技术经济指标和电积锌质量有很大影响，严重时会导致生产不能正常进行。
为了达到锌电积的要求，硫酸锌浸出液中的铜、镉、钴、镍、砷，锑、锗等有害杂质必须净化到规定的标准以下，同时在这一过程中使铜、镉、钴、镍等有价金属得到很好的富集，以便于回收利用。
因此净化是湿法炼锌最重要的工序之一。
目前硫酸锌浸出液的净化过程中，所采用的除钴方法有多种，归纳起来有两类，一类是锌粉置换（加添加剂）法，另一类是特殊化学品净化法。
现今来冶公司使用的是四段锑盐净化法的流程：第一段在低温（40～65℃）下加锌粉除铜、镉，第二段在高温（80～90℃）下加锌粉和锑盐除钴，第三段在中温（60～70℃）下加锌粉和锑盐除钴、镉、镍及其它一些微量的杂质元素，为了保证新液达标，再进行第四段低温除残镉。
湿法炼锌净化除钻实验研究及实践通过对传统的锌粉-稀盐净化除钻工艺改进实验研究，在高温锌粉-禅盐净化除钻工艺过程添加适量C/+ ,可将中性上清液里的高钻除到要求含量，为锌电解提供合格新电解液。
此方法用于实际生产中,取得了较好的效果。
在湿法炼锌过程中，中性上清液中含有的Cu2+、Cd2+、Ni2+、C°2+ 和Fe.As.Sb等杂质会影响锌电解过程。
这些杂质元素必须除去。
合格电解液成分要求：[Cu2+]w0.000 3 g/L,[Cd2+]c0-002 g/L、[Ni2+]w0.0015 g/L、[C°2+]w0.001 5 g/L、[Fe]w0.01 g/L、[As] + [Sb]w0.000 5 g/L。
目前采用的净化除钻工艺有:一段低温锌粉除铜镉,二段高温锌粉-锦盐除钻镣工艺;一段低温锌粉除铜镉,二段低温锌粉-神盐除钻镣工艺;一段高温锌粉-歸盐除铜钻镣，二段低温锌粉除镉等净化工艺。
工业生产时当中性上清液中[C°2+ ]兰0.002 g/L 时，采用的净化除钻工艺为:一段低温锌粉除铜镉镣,二段黄药除钻工艺;一段低温锌粉除铜镉，二段B-藁酚除钻工艺等。
黄药净化除钻工艺与B-荼酚除钻工艺相比生产成本低,但产生的黄酸根对人体有害，严重污染环境,且残留的有机物会引起电解“烧板”，降低了电流效率;B -藁酚除钻工艺不但生产成本高，而且有机物也引起电解“烧板”,从废渣中回收钻难度大，成本高，对环境污染严重。
因此，研究经济环保的中性上清液除钻工艺，是湿法炼锌的关键课题之一，对生产过程具有重要的意义。
1实验研究1.1实验原理依据锌粉-歸盐净化除钻工艺过程的热力学理论,Co2+/Co 电位-0.267 V、Ci?+/Cu 电位 + 0.337 V、Zn2 + /Zn电位-0.763 V,净化除钻时，置换出的单质钻附着在未反应的锌粉上或被锌粉置换出的单质铜上，由还原电极电位可以看到，钻在铜上析出的电位为+ 0.22 V,大且为正值,而在锌上析出的电位为-0.35 V,小且为负值，所以，在锌粉-歸盐净化除钻过程给溶液中添加适量C/+可以提高Co?+的析出电位，有利于钻的净化除去。
分析湿法炼锌净化钴渣新处理工艺摘要：湿法炼锌为常用锌生产模式，但是此种方式具有渣含锌量高及渣钴品位低等问题。
传统三段逆锑锌粉除钴工艺缺点明显，如高成本、性能稳定性差、深度净化无法实现及易生成有害气体等，导致其应用价值受到影响，同时也使得此种工艺应用受限。
现阶段，我国部分湿法炼锌企业采用新型试剂除钴工艺进行钴渣净化，能够取得理想的除钴效果。
当前，新型试剂出库过程中所生成的钴渣为有机渣，含锌量较高且钴含量较少，但是此种生产方式可生成有机渣，会加大回收难度，若不及时处理可造成钴渣长时间堆积，容易污染环境并损失有价金属或者加重经济损失，因此采用新的钴渣处理和净化工艺很有必要，同时也可提高经济效益与环境效益。
关键词：湿法炼锌；钴渣净化；处理新工艺；环境效益；经济效益作为我国重要的战略性矿产资源，锌在有色金属工业中占据着非常重要的地位，在合金铸造、黄铜制造以及镀锌等工艺中均有着非常广泛的应用。
但是我国锌资源存在储采比低、需求量大及锌资源供不应求等的特点。
湿法炼锌属于炼锌常用工艺，其应用价值已经大量研究及生产实践证实，具有中性浸出、净化以及电解工艺等日趋成熟，行业技术发展已经向综合回收有价金属过程中转移[1]。
1湿法炼锌净化钴渣现存问题分析锌在我国的生产量和消费量均较高，而湿法炼锌属于中国锌冶炼企业最为常用的冶炼方法。
如硫化锌精矿焙烧可获得锌焙砂，浸出后中性上清液不但含有锌，同时还含有少量的镍、钴、铜等杂质，无论对锌电解亦或对锌产出品质均会产生不良影响，故而在实施电解前必须净化上清液，净化过程中会造成锌大量残留，现阶段常用的净化工艺所产生的净化渣主要包括铜镉渣和钴渣等，故而对净化渣资源进行提炼和综合利用具有非常重要的价值。
钴为湿法炼锌过程中生成的主要有害杂质，若溶液中钴含量>1mg/L时，钴电积过程中阴极可生成锌、钴，导致锌反溶析出，不但会造成锌电解电流效率下降，还会造成锌片出现烧板等现象，净化过程中钴主要来源包括钴渣酸洗溶液、贫镉液中的钴以及锌精矿中的钴。
锌湿法冶炼渣处理工艺研究摘要：有色金属冶炼的环境保护和资源高效利用已成为制约行业可持续发展的关键因素,湿法炼锌生产的浸出渣开路问题是企业面临的难题之一。
本文针对我国湿法炼锌采用的主流工艺,基于生产过程的产生的各种浸出渣、净化渣、烟尘、污泥等含锌物料的来源、组成和污染物进行分析,较系统地总结了目前各类锌冶炼渣的综合利用及无害化处理技术。
关键词：湿法炼锌；锌冶炼渣；处理工艺1冶炼渣的来源与组成1.1常规浸出冶炼渣常规浸出过程为中性浸出和酸性浸出两段。
中性浸出液的净化采用置换或化学沉淀，一般加入锌粉去除铜镉，然后将溶液升温加锌粉和活化剂锑盐或砷盐去除钴镍，最后加锌粉去除复溶镉，分别得到铜镉渣和镍钴渣，也可采用黄药除钴生成黄酸钴渣。
添加铜渣或石灰乳去除氟、氯，分别得到氯化亚铜和氟化钙沉淀。
通过控制酸性浸出液的pH值，Fe2+被氧化成Fe3+后水解去除，酸性浸出渣含锌约20%，Fe约25%，铅约5%，烟尘中含有少量的氧化锌尘和SO2。
常规浸出冶炼渣为有害渣，含有价金属多，回收利用技术相对成熟。
1.2热酸浸出冶炼渣热酸浸出与常规浸出不同的是中性浸出渣采用二段高温高酸浸出，使渣中难溶于稀硫酸的铁酸锌溶解进入酸性浸出液。
富集于热酸浸出渣中的铅、银等称为铅银渣，其中锌主要以ZnS和ZnFe2O4形式存在，铁主要以Fe2O3和FeO形式存在，铅主要以PbS和PbSO4形式存在，银主要以Ag2S和AgCl形式存在。
热酸浸出液除铁后返回中性浸出流程，除铁工艺主要有:黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法，使浸出液中的Fe以黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿的形式与溶液分离。
1.3高压氧浸浸出渣氧压浸出是在高压釜内直接高温氧压浸出硫化锌精矿，可避免副产硫酸，浸出液的处理过程与常规流程一致。
此工艺反应速度快，提高了原料中镓、锗、铟等稀散金属的回收率和铜、镉的浸出率和回收率，利于铅、银等贵金属的富集。
氧压浸出废渣含20%~25%的水份和12%~15%的元素硫，根据精矿原料的不同及后续渣处理工艺的差异，氧压浸出渣分为高银渣和低银渣，高银渣又分成高铁渣和低铁渣。
从湿法炼锌锑盐净化钴渣中回收钴，锌，镉，铜发布时间：2023-06-30T02:57:51.357Z 来源：《新型城镇化》2023年13期作者：安成斌[导读] 国内部分湿法炼锌企业净化采用新型试剂除钴工艺，除钴效果好，解决了传统三段逆锑锌粉除钴工艺产生有害气体、生产不稳定、成本高以及无法实现深度净化等问题。
新型试剂除钴过程产生的钴渣为有机渣，具有锌高、钴低的特点，回收难度大，长期堆存造成环境污染以及有价金属损失。
有必要研究探讨提升净化钴渣技术指标新工艺。
新疆紫金有色金属有限公司新疆克州 845350摘要：针对湿法炼锌净化钴渣钴品位低、渣含锌高的问题，开展了合金锌粉除残镉、三净渣再除钴以及钴渣净化贫镉液中钴镉的试验研究。
提出了金属锌粉预除镉、合金锌粉深度净化残镉以及钴渣多次反复除钴、钴渣与贫镉液反应、钴渣水洗工艺，钴渣含锌降至10%～12%，钴品位富集了（2～3）倍，达到了提升钴品位、降低渣含锌目的。
关键词：新型试剂；有机钴渣；多次利用；合金锌粉；贫镉液；国内部分湿法炼锌企业净化采用新型试剂除钴工艺，除钴效果好，解决了传统三段逆锑锌粉除钴工艺产生有害气体、生产不稳定、成本高以及无法实现深度净化等问题。
新型试剂除钴过程产生的钴渣为有机渣，具有锌高、钴低的特点，回收难度大，长期堆存造成环境污染以及有价金属损失。
有必要研究探讨提升净化钴渣技术指标新工艺。
1湿法炼锌净化钴渣处理的方法1.1选择性浸出—挥发窑工艺（1）工艺原理及工艺过程简述净化钴渣中的锌、镉等比氢电位负的金属元素以及渣中的氢氧化物在稀硫酸的作用下，生成易溶于水的硫酸锌、硫酸镉而进入溶液中。
在浸出的过程中，通过控制浸出过程的温度、pH值以及浸出终点的pH值，抑制净化钴渣中钴、铜进入溶液中，从而实现锌、镉与钴、铜的分离。
通过选择性浸出锌、镉进入溶液中，再返回到浸出工序；钴、铜得以在浸出渣中得到富集。
为了充分回收浸出渣中的有价金属，采用挥发窑处理工艺。
湿法炼锌除杂技术研究现状发布时间：2022-02-25T08:00:35.473Z 来源：《中国科技信息》2021年11月中32期作者：吴军[导读] 湿法炼锌工艺产生的含锌浸出渣，一般采用回转窑还原挥发技术处理，回收其中的锌。
将浸出渣配以50%的碎焦，在（900~1000）℃温度下，渣中的锌被还原并以蒸气形式逸出，并在气相中再被氧化为氧化锌，在收尘器中回收。
广西誉升锗业高新技术有限公司吴军广西河池市 547000摘要：湿法炼锌工艺产生的含锌浸出渣，一般采用回转窑还原挥发技术处理，回收其中的锌。
将浸出渣配以50%的碎焦，在（900~1000）℃温度下，渣中的锌被还原并以蒸气形式逸出，并在气相中再被氧化为氧化锌，在收尘器中回收。
目前，湿法冶炼锌工艺除杂技术在生产企业运营过程中被广泛运用的还是传统锌粉置换法，不仅锌粉消耗量大，产生的净化渣含锌量也较高，有价金属回收率低，造成资源浪费，且固体金属废物处理成本高，在环境介质中难降解，可迁移转化，环境污染健康风险将长期存在。
下面分别介绍湿法炼锌除杂技术的研究现状，并进行经济效益评估，并对未来发展节能环保技术进行展望。
关键词：锌；硫酸锌溶液；净化技术；资源回收；节能环保引言中国乃至世界上约90%以上的锌冶炼企业采用湿法炼锌技术，而湿法炼锌比较重要的工序之一是硫酸锌溶液净化工序，即脱除影响锌电积过程的杂质元素。
1湿法炼锌工艺除杂技术湿法炼锌工艺，传统的锌粉置换以标准电位低的金属从溶液中置换出标准电位高的金属而产生置换沉淀，置换法正常采用二段净化工艺，即二段净化，一段除Cu、Cd，二段除Co、Ni，也有会增加三段除残Cd。
溶液中含钴通常为（10~45）mg/L，置换除钴法中锌粉用量高达理论量的（20~200）倍，且金属钴不稳定，镉受到温度、反应时间、压滤时间等因素的影响，容易发生复溶的情况，增加锌粉消耗，经济技术指标不佳，因此需开发低成本除钴的新工艺。
1）砷盐、锑盐、合金锌粉、高锰合金粉净化除钴法是基于传统锌粉置换除钴法过程，加入砷盐、锑盐、合金锌粉以及高锰合金粉使形成稳定的合金，由于微电池及电化学的作用达到去除效果。
冶金冶炼M etallurgical smelting湿法冶炼锌系统中金属镉的回收杨启光（云南祥云飞龙有色金属股份有限公司，云南 祥云 ６７２１００）摘 要：在以锌焙砂或氧化锌原矿为原料的现代湿法炼锌过程中，原料本身就伴有许多有价金属，镉就是其中之一，若对镉进行回收，不仅会有很好的经济效益，还会产生良好环保效益，本文将对此进行说明。
关键词：湿法炼锌；镉回收中图分类号：ＴＦ８１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０７－０００４－２Recovery of cadmium in zinc hydrometallurgy systemYANG Qi-guang（Ｙｕｎｎａｎ Ｘｉａｎｇｙｕｎ Ｆｅｉｌｏｎｇ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉａｎｇｙｕｎ ６７２１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍｏｄｅｒｎ ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｗｉｔｈ ｚｉｎｃ ｃａｌｃｉｎｅ ｏｒ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ ｏｒｅ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｔｓｅｌｆ ｉｓ ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ ｂｙ ｍａｎｙ ｖａｌｕａｂｌｅ ｍｅｔａｌｓ， ａｎｄ ｃａｄｍｉｕｍ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅｍ． Ｉｆ ｃａｄｍｉｕｍ ｉｓ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ， ｉｔ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｇｏｏｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｉｌｌ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｉｓ．Keywords: ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ； Ｃａｄｍｉｕｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ1 前言无论任何一个湿法炼锌厂，在浸出中上清的净化过程中都会不可避免的产生净化渣，其中主要的渣子就是铜镉渣，而且其量还不小。
湿法炼锌的钻渣处理研究湿法炼锌生产中，杂质元素的净化贯穿于电解前的全过程,是电解过程顺利进行的重要保证。
锌浸出后的中上清液成分复杂，主要杂质包含铜、隔、镣、钻、神、铁、镣等。
其中钻是一种比较难以除去的元素，除钻成为影响新液质量的关键环节。
国内外湿法炼锌厂除钻的方法归纳起来有二类:一类是采用特殊的化学试剂（如黄药,a -亚硝基-B棊酚）沉钻法;另一类是添加神盐、拂盐和锡盐等作活化剂的锌粉或合金锌粉置换除钻法。
目前，国内湿法炼锌溶液的净化，大多采用逆锐净化法，即一段低温除铜、镉,二段高温除钻、镣。
二段净化所产的钻渣，由于成分复杂，处理难度大，很多工厂都未作处理。
这不仅污染环境，而且造成锌资源的大量积压和浪费，其它有价金属也得不到回收和利用。
我国钻资源有限，大部分依靠进口，因此从各种含钻的废料中提取钻就成为解决钻量不足的重要途径。
1湿法炼锌净化钻渣的处理研究湿法炼锌电解前对硫酸锌溶液进行净化，产出的渣中含有大量的锌，钻含量很小。
为了有效回收渣中的锌和钻，对钻渣处理的工艺和方法，归纳如下。
1.1氨-硫酸铉法釆用氨水和硫酸铉体系，在氧化剂的作用下浸出烘烤过的钻渣，再采用锌粉净化法对浸出上清液进行净化除杂并进行锌与镉、钻、铜等的分离。
除钻后的溶液釆用钱溶液电解法生产电解锌，而含钻渣再进一步的处理。
其工艺流程如图1所示。
活性锌粉图1氨-硫酸铉法处理净化钻渣工艺流程图该工艺可以有效地回收渣中的锌，可直接提取钻或钻盐;而净化液可直接制取活性锌粉。
氨-硫酸緩法具有原料适应性强,设备防腐要求低,能常温操作,能耗低，除杂容易等优点，但是后续采用锌粉净化法浸出上清液进行深度净化，又使大量的锌和钻混合在一起，只是使钻的含量提高到3%左右，并没有有效地回收钻。
1.2置换除钻法该法是利用金属电位的差异进行置换来达到回收和分离有价金属的目的。
国内外曾经有人将产出的除钻渣部分溶出后再返回湿法炼锌流程,对硫酸锌溶液的钻进行净化，以便使渣中钻的含量进一步得以提高，同时可以节省锌粉的用量。
湿法炼锌过程中贫镉液除钴的研究
摘要湿法炼锌过程中，锑盐净化法是以往贫镉液除钴中经常采用的方法，但使用此方法除钴后，贫镉液中的钴含量仍然较大，影响了锌的电解，进而对阴极锌的质量产生影响，严重时会出现“烧板”现象。
因此，必须采取有效的方法来处理贫镉液除钴。
本文介绍一种除钴剂，可将溶液中的残钴降低到5 mg/ L以下。
关键词湿法炼锌；贫镉液除钴；除钴剂
经过多年的研究及实践，湿法炼锌中的中性浸出、电解、净化等几个过程均已趋于成熟。
上世纪60年代后专业人员将发展重点进行转移，而着重于浸出渣和有价金属的综合回收。
实践证明，在锌的回收率、有价金属综合回收、环保和节能等方面，湿法炼锌较火法有一定的优势。
如今，湿法炼锌已经成为生产锌的主要方式。
在湿法炼锌的过程中，钴对于锌电解产生危害。
在净化过程中，钴主要产生于锌精矿浸出带入和贫镉液、钴渣酸洗液中的闭路循环。
实验证明，如果新液中的钴含量达到1mg/L，这些钴就会在阴极被析出，被析出的钴将会与锌组合而成为电池，致使锌发生放电现象并进入溶液之中，进而对阴极锌的质量产生影响，严重时甚至会出现“烧板”现象。
湿法炼锌过程中除钴的方法主要可分为两大类：一类为置换法，即加入锌粉和如锑盐、砷盐之类的特殊试剂；一类是有机试剂法，即加入黄药、β- 萘酚等有机试剂。
实践已经证明，与砷盐净化法相比，锑盐净化法除钴净化过程的环境较好，我们知道，合金锌粉的制造工艺相对复杂，而锑盐净化法恰好可以免去这些制造工艺；与黄药净化法、β- 萘酚净化法相比，锑盐净化法能更彻底的去除杂质。
鉴于此，目前多数工厂采用的是锑盐净化法。
所谓贫镉液，是湿法冶锌的净化过程中产生的净化渣经过酸浸出、回收铜镉后所得的滤液。
在硫酸锌溶液的净化过程中，钴的闭路循环是十分重要的问题。
而溶液中钴的闭路循环主要表现为贫镉液中残钴的循环。
为了防止这些钴全部返回系统，必须对贫镉液进行钴开路处理。
除钴剂的发挥作用的过程为：先将溶液中的钴离子由二价氧化至三价，然后利用三价钴在水中的不稳定性来生成沉淀，最终达到与锌分离的目的。
以前期研制的除钴剂为基础，本文对贫镉液除钴的技术进行了深入研究。
该除钴剂已经过大量研究和实验，是当前能发现的最为合理的一种钴的沉淀剂，它包含的几种物质均具有氧化性强的特征，并且都可以通过现有工业原料的简单处理来得到。
该除钴剂的显著优点在于：避免将其他有害杂质引入湿法冶锌过程，避免废气排放，可循环利用沉淀所得的钴渣，与现有工艺结合方便快捷，具有极强的可操作性。
为了对该除钴剂性能、最佳用量等有合理把握，我们进行了相关试验。
具体
如下：
1 试验方法
选取锌厂湿法冶锌过程中使用的贫镉液为试验原料，具体成分包括：Zn 120.89 g/L、Fe 0.887 g/L、Cd 4 g/L 、Co18.336mg/L等。
另外，挥发尘的主要成分为ZnO，其中含Pb 12.82%、Zn 44.46%、Ge 0.045%。
进行条件试验的贫镉液规模为150 mL，综合条件试验的贫镉液规模为150mL、1000mL和3 000mL。
分别对之进行两类贫镉液除钴试验，一类是加入挥发尘，另一类则不加入。
2 试验原理
原理为：在锌粉的置换作用下，贫镉液中的钴被置换为硫酸钴而存在，这样就使钴与锌等成分分离。
该试验可以选取的方法主要有：氧化还原沉淀法、液膜分离法、溶剂萃取法等。
研究认为，氧化还原沉淀法是更为合理的。
通过氧化还原作用，将二价钴离子氧化为三价钴离子，由于三价钴离子在水溶液中不具有稳定性，它将以沉淀物的形式存在，并会氧化释放出一些氢离子。
同时，为保证反应的顺利进行，需添加适量的中和剂来控制pH值，使之保持在相当水平。
因此，我们利用除钴剂作为氧化剂，利用挥发尘作为中和剂来对贫镉液进行除钴。
3 影响试验的因素讨论
除钴剂加入量、挥发尘加入量、温度、反应时间，这些是影响除钴效果的几个主要因素。
我们对之一一进行条件试验。
试验中除钴剂的浓度为46.48 g/L，条件试验的规模全部为150 mL贫镉液。
另外，在条件试验的基础上又进行了综合条件试验，综合条件试验的规模分别为150mL、1000mL和3 000mL 贫镉液。
1）除钴剂加入量
试验得出，溶液中残留的钴容量随着除钴剂加入量的增加而不断减少。
然而，考虑到生产成本问题，以及生产过中对残钴量的要求等客观因素，除钴剂的加入量有一个最佳取值，为13.5mL。
2）挥发尘加入量
挥发尘的作用是中和沉钴阶段所产生的氢离子，使该阶段的氧化还原反应向正方向进行。
试验得出，当挥发尘的加入量为2 g 时，pH 值在5.68 左右，除钴效果比较好，溶液中残钴仅为0.0704 mg/L。
3）温度
该试验主要测试温度对除钴效果产生的影响，要求在不加入挥发尘的情况下进行。
试验中加入除钴剂的剂量为15mL，1h的搅拌时间，然后测量洗后的渣水。
溶液中的残钴随着温度的逐渐升高而逐渐降低，进一步试验可知，残钴量降
低的幅度并不大。
由次可以判断，在除钴剂剂量足够的前提下，温度对贫镉液除钴效果的影响并不太大。
4）反应时间
试验得出，溶液中的残钴随着反应时间的延长而逐渐减少，进一步试验可知，残钴量减少的幅度不大。
若不加入挥发尘，当反应时间为1 h时，基本上能将溶液中的钴含量控制在5 mg/L 以下。
4 条件试验结果分析
综合分析以上各条件试验的结果，我们得出使用除钴剂进行贫镉液除钴的最佳条件为：150mL的贫镉液，13.5mL沉钴剂，常温条件下反应1h。
如果要求溶液残钴在1mg/L 以下，可以加入2g挥发尘；而在对溶液中残钴量要求不高的情况下，可不加挥发尘。
5 综合条件试验结果分析
分析三组综合条件实验结果，与各组条件试验结果是基本一致的。
通过计算，每从贫镉液中回收1t的锌需要耗费260余元的沉钴剂，除钴成本较低。
由此判断，这种方法具有使用成本低、对环境的污染小、实施起来的可操作性强等优点，具备相当的工业价值。
综上所述，本文中介绍的除钴剂对于有效解决湿法冶锌过程中贫镉液除钴的问题，将溶液中的残钴降低到5mg/ L以下，满足了人们对锌电解的要求，无疑具有其可行性。
参考文献
[1]刘继军.湿法炼锌中的贫镉液除钴[J].有色金属，2006，4：36-38.
[2]张博亚，王吉坤，张旭.湿法炼锌过程中贫镉液除钴的研究[J].中国有色冶金，2006，5：30-32.
[3]侯晓波，李国江，王帆.电锌冶炼贫镉液除钴研究进展[J].云南冶金，2011，4：29-32，69.
[4]王燕凤.湿法炼锌贫镉液除钴净化新工艺的研究[D].昆明理工大学，2012.。
