用氧化还原法脱除硫酸钴溶液中的Mn2+
2018-12-13彭学斌翟忠标李小英戴永年
彭学斌,田 林,翟忠标,李小英,戴永年
(1.昆明冶金研究院,云南 昆明 650031; 2.共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室,云南 昆明 650503; 3.昆明理工大学 冶金与能源工程学院,云南 昆明 650093)
自然界中,金属钴大多是伴生在其他金属矿物中。在主金属提取过程中,钴以钴渣形式产出[1-7]。用硫酸浸出钴渣所得的粗CoSO4溶液杂质含量较高,需要除杂处理。杂质Mn2+含量较高时,对后续钴的P204萃取提取有明显影响,导致产出的产品质量不合格,所以在进入萃取除钴之前,粗CoSO4溶液中的Mn2+需要脱除。
工业上对硫酸体系中Mn2+的脱除主要采用高锰酸钾、H2O2等氧化剂氧化脱除[8-10]。高锰酸钾的氧化性太强,氧化反应过程不易控制,在氧化Mn2+的同时也会将Co2+大量氧化,钴损失率较高。用H2O2氧化脱锰,耗量较大,成本高,同时也会将CoSO4溶液稀释,不利于后续生产。
试验针对云南某电钴生产企业氢氧化钴渣经硫酸溶解所得的粗CoSO4溶液,利用过硫酸钠(Na2S2O8)(2.08 V)、Mn2+(1.3 V)、Co2+(1.8 V)在水溶液中的最高氧化还原电位之间的差异,通过控制氧化还原电位,以Na2S2O8为氧化剂,氧化脱除Mn2+。
1 试验部分
1.1 试验原料及仪器
试验用粗CoSO4溶液的化学组成见表1。

表1 粗CoSO4溶液的化学组成 g/L
Na2S2O8,NaOH,工业级。
主要仪器:温度计,DF-1恒温磁力搅拌器,pH计,氧化还原电位测定仪,水浴锅,烧杯,AA-7000岛津原子吸收分光光度仪。
1.2 试验原理
1.2.1Na2S2O8与Mn2+之间的E-pH关系


图1 标准状态下Na2S2O8与Mn2+之间的E-pH关系
1.2.2Mn-H2O系E-pH关系
标准状态下,Mn-H2O系E-pH关系如图2[14]所示。

图2 标准状态下,Mn-H2O系E-pH关系
由图2看出:Mn2+的稳定区域由线(1)(10)(5)和纵坐标围成,区域随pH升高而减小,Mn2+水解电位也随之减小;……
