用沉淀法制备超细草酸钴粉体.pdf

(1)富钻梳加压浸出富钻梳加压浸出基本反应是：    以硫黄代替硫酸作浸出剂可避免浆化过程产出有毒气体H2S污染环境，浸出温度150℃，时间7.5h，浸出釜压力1.5MPa，液固比为6.5:10浸出率为（％）：Ni 95，Co94，Cu 94。    (2)从浸出液中制取氧化钴富钴锍含铜近20%,浸出时94%进入溶液，采用SO2加硫黄沉淀除铜，除铜80-90℃温度，产出含铜达50%的铜渣。除铜液再用碘钠铁矾法除铁，P204萃取剂萃取除杂质，P507萃取分离镍钴和加草酸铵沉淀出草酸钴，草酸钴于450℃下煅烧分解，即可得到产品氧化钴。

煅烧是水合二氧化钛改变成二氧化钛的进程，这一步操作进程的要求是:(a)经过脱水脱硫使物料到达中性；(b)最好使期望的晶型得到100%的转化；(c)粒子生长巨细均匀规整，对颜料级钛要求在0.2~0.3μm之间；(d)粒子的形状最好近似球型；(e)要求煅烧后生成的二氧化钛没有晶格缺陷，物理化学性质安稳。     水合二氧化钛的煅烧是一个激烈的吸热反响，工业上一般在反转窑内进行，选用直接内加热，其化学反响式如下：    可是水合二氧化钛的煅烧绝非是上述反响中的加热脱水和脱硫的进程，它还涉及到TiO2粒子的生长、集合和晶型转化等进程，因而跟着煅烧温度的进步，二氧化钛的各种物性也随之发作改动。     一般水合二氧化钛在150~300℃之间是脱去游离水和结晶水的进程，650℃左右为脱硫进程，700~950℃期间开端锐钛型向金红石型转化，在碱金属催化剂(盐处理剂)的存鄙人，转化温度可下降，转化速率可加速。     在煅烧进程中二氧化钛的相对密度，跟着晶型结构的改动而改动，从600℃的3.92(锐钛型)到1000~1200℃金红石型的4.25，参加促进剂后金红石型的转化温度可下降至850~900℃。     折射率也随煅烧温度的改动而改动，经过煅烧能够使无定晶型的水合二氧化钛1.8的折射率，转化成锐钛型时的2.55和金红石型的2.71。     在煅烧进程中二氧化钛的粒径也不断发作改动，水合二氧化钛一般是0.6~0.7μm的微晶胶体的集合体，它们是由3~10mμm的微晶组成，在煅烧时不断增大，至750℃时这些微晶体一般都长大到0.2~0.4μm,一起粒子的表面积削减到1/10~1/20，在转化成必定晶型后这些颜料粒子的巨细根本上不发作太大的改动，可是持续升高温度长时间的煅烧，粒子会进一步集合在一起成为大颗粒。    煅烧的成果使二氧化钛取得必要的颜料功能(消色力、遮盖力等)，一起二氧化钛的光化学活性削弱，在酸中的溶解度下降，化学性质趋于安稳。上图是水合二氧化钛和石英比照的差热分析，从图中能够看出因为脱水所发作的吸热进程发作在150℃，脱硫的吸热进程发作在650℃，900℃以下的放热进程是因为粒子表面积的缩小，900℃时的转折点是锐钛型变成金红石型。从图中还以看出，水分蒸腾所需求的总热量比脱硫所需求的热量大得多，因而下降煅烧前物猜中的水分含量是煅烧操作节能的重要措施之一。图中1已超越图框外构成一条完好的曲线；2为TiO2;3为石英。    煅烧是钛生产中水解今后操作要求最严的当地，尽管它没有多少化学反响机理可讨论(盐处理时有一些简略的化学反响)，煅烧进程中大多数是物理改动如：相对密度、折射率、遮盖力、消色力、吸油量、晶型、粒子巨细等，这些物理改动直接影响到制品的光学性质和颜料功能，它与煅烧温度、煅烧时刻、煅烧强度、煅烧气氛有关，并且直承受盐处理剂的种类和加量影响。[next]     1、水合二氧化钛的煅烧进程    煅烧用的反转窑一般是钢壳内衬优质高铝耐火砖，一般不选用硅砖，硅砖会使产品中硅的含量增高，反转窑的长径比一般为12~20:1,如国内常用的ф2400×38000mm、ф2800×50000mm等。加热方法为逆向内加热，燃料多选用煤气、天然气。液化气、柴油、重油、低碳烃(C9或C10)等，窑头为出料和加热部位，窑尾为进料部位及废气排放出口并设有挡料板或缩短段避免物料倒流。窑身多为直筒型，细而长的窑身结构能够有满足的热量和时刻来脱水、脱硫，并确保有粒子生长和晶型转化的时刻。也有异型窑如：在窑的不同部位砌有挡圈、窑尾设有缩小段、窑头设有护大段等，颜料级钛用的反转窑一般都设有焚烧室，避免焚烧不彻底的燃料污染产品。反转窑的安置一般尾高、头低，一般斜率为2%~5%，转速每转一圈3~7min,物料的填充系数为10%~20%，物料的逗留时刻一般8~16h。水合二氧化钛的进料常选用往复式揉捏泵、软管泵、螺杆泵、螺旋推进器等，物料在旋转搅拌和重力的效果下渐渐向前移动，窑头、窑尾、窑中的前半部设有若干个测温点，有的还设有取样口，以便随时把握窑内物料的煅烧状况。 物料进入反转窑后首先是脱水进程，理论上游离水超越100℃就能蒸腾掉，可是水合二氧化钛中还含有很多的化学结合水，因而脱水进程一般在100~300℃区间。按道理脱硫进程应在脱完水今后，实际上因为化学键的结合，在脱水时总会夹藏部分酸和各种氧化硫的混合物与水蒸汽一道排出来。     水合二氧化钛中吸附有很多的硫酸根，需求经过煅烧除掉，一般脱硫温度为500~800℃(一般在650℃左右)，添加钾盐脱硫温度最低可达480℃，添加铝盐能够延伸脱硫时刻,脱硫时所需求的温度也较高，跟着硫的脱尽，二氧化钛由酸性变为中性。因为在煅烧期间有很多的H2O、SO3、CO2(钾盐分化时的产品)释放出来，团块状的物料会变得疏松呈涣散颗粒状况。脱硫时刻的推延或硫未脱尽都会影响二氧化钛粒子的生长和晶型的改变。     经过脱水和脱硫后的水合二氧化钛，跟着在反转窑内的滚动而逐渐移至粒子生长和晶型转化的高温区，这个规模内首先是本来不定晶型的水合二氧化钛改变成锐钛型二氧化钛(由水解生成的水合二氧化钛直接改变为金红石型)，一起粒子开端长大，当温度到达600℃今后粒子开端显着添加，直至构成0.2~0.4μm左右的颜料颗粒，到950℃左右，锐钛型开端转化成金红石型，假如添加了金红石型促进剂(ZnO、TiO2溶胶等)，其转化温度可降到850℃左右可是在高温下长时间的煅烧，这些0.2~0.4μm的根本颜料颗粒会进一步添加，当到达1000℃时粒子可长大到1μm，有时在高温区颜料粒子既使不持续长大，也会烧结在一起构成粗颗粒，这或许是一些低熔点的盐类熔化后形成二氧化钛粒子烧结在一起。终究物料落入冷却窑(筒)中，经过风冷或水冷后送入破坏工序。 煅烧后物料是温度很高的二氧化钛颜料粒子的集合体，需求渐渐冷却使晶体得到松懈，能够减轻其晶格缺陷，不然二氧化钛颜料或许会变色，乃至发作光色互变现象。一般冷却至40℃即可，温度太低简单吸收空气中的水分。     2、煅烧温度与煅烧强度     煅烧温度与煅烧强度的影响煅烧产品质量的最主要要素。煅烧强度包含煅烧温度和煅烧时刻，它是煅烧温度和煅烧时刻的函数。把握好煅烧温度和煅烧时刻不只产品白度好、消色力、遮盖力高，吸油量低、耐候性也好，产品颗粒软硬适中，不然就很难统筹上述一切的颜料功能，因而在煅烧操作时不只要使物料到达必定的温度，还要确保物料在这一区域逗留的时刻，不能太长也不能太短。     一般遮盖力、消色力和耐候性随煅烧温度的进步而进步，吸油量随煅烧温度的进步而下降。可是温度过高或在高温区间逗留时刻过长，粒子变硬、白度下降泛黄变灰；吸油量因为烧结在一起的粗颗粒中空地较多而增高；消色力和遮盖力有或许因为根本粒子的进一步长大，导致对光反射和散射才干下降而下降；温度过高有时也会形成二氧化钛晶格脱氧而带灰相。相反假如煅烧温度较低，表面上对干粉白度或许有一点优点，粒子也较松软好破坏，但对进步消色力和遮盖力没有优点。     二氧化钛颜料粒子的生长和晶型转化都是发作在脱水、脱硫后的煅烧后期(挨近窑头部位的高温区)，而粒子的添加和晶型转化时的晶格重新排列都需求必定的时刻和温度，也就是需求必定的煅烧强度。假如煅烧温度到达要求，或逗留时刻太短，会形成物料烧不透，用pH试液查看能够显着看到有未烧透的夹生料混在其间，产品分析时能够发现晶型转化率低、吸油量高、pH、消色力和遮盖力都偏低，颜料功能欠好；假如采纳相对较低的温度，延伸逗留时刻的方法尽管能够减轻上述弊端，但产值太低，并且在窑头挨近火焰的当地，因为在高温下煅烧时刻过长，会发作物料过烧，能够在窑头前设置焚烧室，避免高温火焰直接触摸物料，对产品质量有很大的协助，因而正确把握煅烧温度和煅烧时刻是进步产品质量的根本确保。[next]     3、煅烧气氛与温度梯度     二氧化钛的煅烧需求在氧化气氛中进行，因为二氧化钛归于n型半导体，煅烧时的氧气分压越小，越简单发作晶格缺陷，一起使金红石化加速，会使锐钛型产品中混入金红石型而下降产品的白度。     煅烧气氛主要靠焚烧时助燃空气的份额如窑内的通风状况以及烟囱的拔风状况来决议。窑内气氛好。烧出来产品的白度、光泽好，通风的状况可用窑内的压差来表明，压差大窑内煅烧气氛好，以利煅烧时H2O、SO3及进排出，但压差过大，热量丢失大，随尾气带走的粉尘也较多。空气过剩的份额一般≥20%，以煤气为燃料时过剩份额还要高一些，因为许多焚烧器和焚烧喷嘴的空气混合方法和混合份额，制造厂出厂时已设定好，不宜随意调理，因而都选用风机供风的方法来调理。一般焚烧器和喷嘴所用的助燃空气称为一次风，它直接关系到燃料是否焚烧彻底；窑头调查孔、炉门、落料口的挡板敞开巨细，能够补偿天然风又称三次风，它对削减窑头过烧现象有协助，因而正确把握和调理这3种风量的份额是优化煅烧操作的重要手法。      温度梯度指反转窑窑头至窑尾之间的温度梯度。窑头温度直接决议产品的煅烧强度，对产品的pH、白度、消色力、遮盖力、吸油量、晶型转化、粒子巨细及集合程度影响很大，但窑尾温度的凹凸也不行忽视，它影响脱水、脱硫的时刻，也影响物料的逗留时刻和煅烧强度。窑尾温度一般要求在250~400℃之间，窑头温度因测温点设置的方位不同和是否有焚烧室，各个工厂表明的温度规模略有差异。     关于颜料级钛最重要的是距窑头出料部位15%长度内(如窑长38m，即距窑头5~6m)的温度梯度以及到达预期晶型转化温度前50℃的温度操控和逗留时刻是非常重要的，因为这一段是二氧化钛粒子生长、晶型转化的区域，对终究二氧化钛粒子的巨细、形状、颜料功能都有非常重要的影响。一般要求这一段的加热速率不该超越100℃，如在煅烧锐钛型钛时，窑头温度920℃，那么离之一点5m处的温度不该超越820℃，所以有的工厂在这段窑身上设有4~5个测温点，至于窑的中部和后半部是否设有测温点并不重要，关键是窑头、窑尾和窑头前5~6m处的温度必定要严厉把握。温度梯度的调整主要靠操控焚烧室和窑头的温度以及操控窑尾空气的流量来处理。      4、盐处理剂及其他杂质对煅烧的影响     因为二氧化钛颜料在煅烧时对煅烧温度、煅烧时刻非常灵敏，因而在严厉操控煅烧温度和煅烧时刻的一起，调整盐处理剂的种类和用量，不只能够彼此补偿，并且能够取得优秀而完好的颜料功能，盐处理剂中特别是碳酸钾、磷酸、氧化锌二氧化钛溶胶的效果最显着。     添加碳酸钾用量能够显着减轻煅烧强度过高的负效果，使粒子松软、白度进步，但对吸油量无益；磷酸具有相同的效果，但效果不如碳酸钾显着；氧化锌和二氧化钛溶胶是很好的金红石型转化促进剂，它能够显着下降金红石型转化时所需求的温度，特别是二氧化钛溶胶能够使二氧化钛粒子生长得比较规矩，成为浑圆形的颗粒，但氧化锌参加过多会使涂料泛黄、变稠，这一点用铝盐能够补偿氧化锌的缺陷，但煅烧时的温度比氧化锌高。     偏钛酸中的某些杂质离子，对二氧化钛粒子的添加和晶型转化也有必定的影响，一些负离子(阴离子)对粒子的添加和晶型转化起阻止效果，它们的效果与阴离子的体积有关，其阻止效果的次序依次为Cl-＜SO42-＜PO43-.有些金属氧化物不只影响产品白度，并且对粒子的添加和晶型转化有促进效果，它们的氧化铜、氧化钴、氧化镍、氧化锰、氧化铬等，其间氧化铜的促进效果最大。     5、煅烧时产品质量的操控和分析     假如煅烧产品色彩好、消色力低，这说明温度梯度大，加热速率快，应设法使温度梯度陡峭下来；     假如煅烧产品色彩差、消色力低、粒子较硬，这是煅烧过度的信号，应下降煅烧温度，使第1点温度降下来，待色彩好转后，再调整温度梯度使消色力逐渐进步；     假如煅烧产品色彩差但消色力好，这说明第1点温度高，在坚持消色力的状况下，逐渐下降第1点的温度，然后再调整温度梯度。     煅烧操作的一条重准则就是“安稳操作”，当发作问题时不要急于动它，更不能频频的调整温度、进料量和风量，每调整1次温度至少距离1h，在第1次调整没有显着效果之前，不能立刻作第2次调整，每次调整的起伏不能超越±5℃。     在煅烧操作进程中假如发作质量俄然下降，很或许是煅烧操作自身的问题或盐处理配方发作了改动(或盐处理拌和不均匀)假如产品质量呈缓慢下降的趋势，问题一般出在偏钛酸自身的质量问题，包含前面水解、晶种、钛液的质量等形成的影响。     转窑的转速、物料的填充量、物料的水分含量等，对煅烧产品的质量也有影响，这些参数的调整也不能过于频频或起伏太大，例如进料量的调整一天不宜超越2次，每次不要＞5%。     平常操作时查看煅烧产品的质量，主要是调查产品外观、颗粒的松软程度或松懈比、pH值、消色力的晶型转化率等，然后依据以上成果分析，再调整温度、温度梯度和进料量等，其间晶型转化率需求专门的X衍射仪来测定。最近英国二氧化钛集团，在欧洲专利申请揭露0767222A2中介绍，在转窑的窑头安装了1台Raman光谱仪，依据锐钛型和金红石型的不同谱线来调查晶型转化进程，这样能够随时监控内物料的晶型转化状况。     6、反转窑的开泊车注意事项     煅烧用的反转窑是钛生产中单台设备造价最高的设备，应该细心操作、细心保护。新窑耐火砖的挑选和砌炉质量很重要，开车前的烘窑操作相同也很重要，砌炉用的耐火砖要妥善保管，不能受潮，也不能碰坏，最好天然风干2周后再砌，这样能够尽量拔除耐火砖内部的水分，使耐火砖的温度均匀上升，避免在升温时水分蒸腾过快，形成耐火砖开裂。初次焚烧烘窑时，窑内温度不能超越100℃，然后以每班(8h)10℃的速率升至400℃，今后就能够按每班50℃的速率升温，平常检修、互换部分耐火砖时的升温速率可相对快一些。     开窑焚烧时应先滚动窑体，翻开风机向窑内吹入新鲜空气，避免窑内残留可燃性气体天焚烧时发作爆炸，假如一次焚烧不成，应立即封闭燃料阀门，持续向窑内吸入新鲜空气，待可燃性气体排掉后才干第2次焚烧。     方案停窑时应缓慢削减进料量，待物料快出完时渐渐削减燃料和空气量，待悉数出完料后，再渐渐下降温度，熄火后窑体仍要坚持滚动，直至拉近常温后才干中止滚动，既使长时间闲置不用也要定时滚动窑身，避免因重效果而变形。     因事端(如停电、停气、燃油系统故障)需求紧迫停窑时，应立即封闭燃料阀门和进料泵，坚持通风，设法使用备用电源或机械传动装置，使窑体持续滚动，避免高温下长时间静止不动窑体发作变形，此刻未烧透的物料应分隔寄存，不得混入正常产品中。

支持中国钴行业振兴的可行性 2.1 中国钴行业处在历史发展的关键时期     中国钴行业因发展较晚，在总体规模上刚刚具备了与世界巨头美国OMG、比利时UMICORE竞争的实力，中国钴产品，特别是钴高科技材料产品（如钴酸锂、四氧化三钴、钴粉、高纯钴盐等）近二年开始大规模出口。但资源控制水平、科技水平、环保水平等方面还有一定的差距。估计还有5-10年，中国钴行业可以诞生1-2家世界领先的钴企业，在综合竞争力位居位居全球前三位。     由于2008年中国钴行业在金融风暴中损失惨重，特别是率先走出国门，在非洲开拓资源的行业领军企业。由于从非洲（特别是从刚果）进口矿石到中国陆路与海路行程非常长，导致原料周转周期长，库存原料与产品跌价损失特别严重，企业实力受到严重削弱，急需国家政策的扶持与关怀。否则有可能这批领军企业2-3年内都走不出困境，更不用论与跨国巨头在国际市场的竞争了。 2.2 中国钴行业具备了可持续发展的资源储量     中国钴企业从2006年开始陆续在刚果、赞比亚等国家争取钴资源，而且中国中铁等央企也在2007年开始进入了刚果争取钴资源，并且成立了华刚矿业股份有限公司（掌握了约63万吨钴储量），轰动了世界。中冶、湖南有色、江业钨业等企业也在菲律宾、澳大利亚、新喀里多利亚等地掌握了不少钴资源，据不完全统计，掌握在中国企业手中的钴储量约150万吨，可保证中国钴行业进行20-30年的开发建设，使中国钴行业具备了可持续发展的基础。 2.3 中国钴行业具备了可持续发展的关键技术     中国钴行业的发展得益于老一辈科技工作者的勤劳智慧，他们把稀土的萃取技术应用到了钴的冶炼上，正是以萃取为核心的钴湿法冶炼技术，使得中国钴行业走在了当今世界的前列。钴的湿法冶炼技术使得原来钴矿经过火法制成金属钴再溶解制成钴盐，进成制成钴材料的传统工艺路线，缩短为直接将钴矿制成钴盐，进而制做钴材料，大大了成本，而且解决了火法冶炼中的废气治理问题。     中国钴新材料的技术在中南大学、北京大学等学校与科研院所的支持下，近年来也得到了飞速的发展，北京当升、湖南瑞翔的钴酸锂，浙江华友、甘肃金川的四氧化三钴已经达到世界先进水平，实现了连续批量出口。     因此中国钴行业无论是在钴冶炼，还是在钴新材料的技术上基本做到了与世界同步，有的技术已经达到了世界领先水平，具备了促使中国钴行业可持续发展的核心技术。 2.4 中国钴行业在规模上已经位处全球行业的领头地位     目前中国钴行业在产能规模、企业数量上已经居世界第一位，从2006年开始，世界钴发展协会每年的年会上都会邀请中国代表进行发言，极为重视中国的行业动态。     中国去年对钴产品关税政策的调整引起了世界钴市场的动荡。可以说，中国已经成为世界钴行业最重要的一环之一。 2.5 支持钴行业，可以带动铜、镍行业的发展     由于钴一般与铜、镍伴生，特别是大型矿山，因此钴的采、选、冶往往是与铜或镍同步进行，可以说，支持钴行业的发展，可以更好支持铜、镍行业的发展。 2.6 支持钴行业可以扶持航空工业、军事工业的发展     由于钴行业是重要的战略物资，在关键时候，钴的储备可以决定了航空工业、军事工业企业的命运。美国战略储备局在钴价高企时抛出钴金属平抑钴价，但是其低价抛出的钴产品只给美国企业，特别是航空、军事工业企业。 2.7 支持钴行业可以帮助新型可充电电池行业，特别是动力电池行业的发展，从而支持电动汽车工业的发展     由于锂离子电池是今后动力电池最可能成为主流方向，而锂离子电池中钴又是最重要的的金属，因此支持钴行业可以帮助新型可充电电池行业，特别是动力电池行业的发展，从而支持电动汽车工业的发展。 2.8 支持钴行业可以帮助锂离子电池工业的发展，从而扶持移动电器行业的发展     支持钴行业可以帮助锂离子电池工业的发展，从而扶持移动电器行业的发展，特别是手机、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机等产品的发展，从而带动3G在中国的应用于发展。

经水洗净化后的水合二氧化钛是一种无定型的二氧化钛水合物，表面吸附许多的水和硫酸醉(SO3)，假如直接进行煅烧需求较高的温度，不只粒子简略烧结、变硬、乃至泛灰黄相，假如温度低硫脱不尽，pH,消色力、吸油量都欠好，因而在出产颜料级钛时，煅烧前需求在水合二氧化钛中参加盐处理剂，又称矿化剂，这一处理进程称为盐处理或前处理。     经过盐处理能够在较低的温度下，操控水合二氧化钛的煅烧进程，使其粒子的巨细、颗粒的松软适中，使产品具有白度好、消色力高、吸油量低、遮盖力强、易涣散的优质二氧化钛颜料。一起盐处理剂还具有晶型促进剂的作用，在出产金红石型钛时能够坚持较高的金红石型转化率；在出产锐钛型钛时能按捺它向金红石的型转化，防止出产出混晶型的产品。有的盐处理剂还能改动钛的耐候性、抗粉化性，乃至能够出产出各种底相的钛。盐处理和水解、表面处理相同，是规划出产不同类型、不同规格二氧化钛颜料的三个首要手法之一。     1.金红石型钛的盐处理剂 金红石型钛能够经过锐钛型二氧化钛在高温下热转化取得，这种相改变是不行逆的，并且温度很高(1050℃以上)，在这样高的温度下，二氧化钛粒子简略烧结变硬，发生晶格脱氧导致外观暗淡、泛黄，这是生颜料级钛所不需求的。碱金属和碱土金属是优秀的金红石型促进剂(或称为正催化剂)，并且其阳离子的半径越小，金红石型的转化促进作用越强。现在其作用机理还不太清楚，一般以为盐处理后的二氧化钛在煅烧时，一种物质(盐处理剂)溶解在另一种物质(二氧化钛)中构成固溶体，这种溶解进程与相转位有关，并且2种物质的晶型几许结构类似才有或许，即2种物质晶格中存在着面向间隔很近的原子平面，并与金红石的面相挨近，在锐钛型向金红石型化时起着钛原子的定向定位作用，然后加速了向金红石型转化的速度，这一点在研讨NiO促进金红石型转化进程中得到证明。     能够促进锐钛型向金红石晶型转化的促进剂许多，有锌、钛、锑、锡、铝、镁、、铋、锂、镍、硼等元素的氧化 物、氢氧化物或盐类，工业出产中金红石型的晶型转化剂首要有如下几种：     (1)锌 盐     锌盐是很强的金红石型促进剂，也是最常用的金红石型盐处理剂，首要以氧化锌、硫酸锌和氯化锌的方式参加。 锌盐的最大长处是具有很强的耐候性的抗粉化功能，能够下降锐钛型向金红石型转化时的温度，例如在850℃参加二氧化钛0.5%~1.0%(质量)的氧化锌，就能够使锐钛型彻底转化成金红石型，防止温度过高形成粒子烧结、失光、变色。     例如我国曾许多进口运用的日本石原工业株会社的R-930、R-820、R-830都归于抗粉化性通用型钛，它们制作工艺上的一个一起特色就是在煅烧前的盐处理时，增加锌盐作为晶型促进剂和晶型稳定剂。这类品牌的钛在ISO-591国际标准的分类中归于R2类；在ASTM-D-476的分类中归于第Ⅳ类；在日本JISK-5116中的分类归于金红石第3类。     可是锌盐在促进锐钛晶型向金红石晶型转化的一起，也会大大地促进二氧化钛粒子的增加而影响消色力的进步，并且用其处理后的产品在涂猜中运用时底层色相泛细微的红相，或由于ZnO的碱性作用使涂料的粘度增加、贮罐稳定性下降，因而在运用ZnO做盐处理剂时要增加其他辅佐处理剂，对某些特殊要求的产品，在煅烧后还要进行酸洗，至少除掉60%的锌后才干运用。     (2)二氧化钛溶胶     二氧化钛溶胶即一般为煅烧晶种、外加晶种(二次晶种)。二氧化钛溶胶是仅次于氧化锌的金红石型促进剂，它的促进剂才能虽不如氧化锌，但它没有氧化锌上述的特色，更重要的是它能进步产品的消色力、改进煅烧时二氧化钛的粒子形状，使颗粒油滑规整、松软不易烧结，从钛的颜料功能视点来讲是非常难能可贵的长处，因而简直每一个品牌的金红石型钛都要增加二氧化钛溶液，其用量以TiO2计为2%~5%，缺点是制备工艺比较复杂。     (3)镁 盐     镁盐首要运用氧化镁，它不但能对金红石型的转化有必定的促进作用，并且在煅烧时能加速煅烧产品到达中性pH值时的时刻，然后相对缩短了金红石型转化所需求的时刻。缺点是参加过多不只作用不明显，并且会使产品色相泛红。表1为氧化镁对煅烧时pH值的影响。[next]     从表1能够看出MgO加量过多、过少作用都不大，一般加量以TiO2的0.2%(质量)为好。 表1                   氯化镁对煅烧时pH值到达时刻的影响盐处理条件(增加量，TiO2的%)温度/℃到达中性时刻/minMgO,0.2;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287040MgO,2.1;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287070MgO,0.2;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287030MgO,0.1;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287070TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.2870达不到TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,1.087030     (4)锂 盐     锂盐，特别是氯化锂对金红石型的促进作用非常激烈，可是由于它稀疏、贵重，工业出产中很少选用。     (5)锡 盐     氧化锡和也是金红石型的正催化剂，对进步产品的白度也有利，但工业用颜料级钛中很少运用，首要用于出产金红石型的云母珠光二氧化钛颜料。    (6)锑 盐     氧化锑和氧化锌相同是最早用于金红石型的促进剂，但它的金红石型促进转化作用不如氧化锌强，仅靠氧化锑是无法在低温下转化成金红石型的，可是参加少数氧化锑(0.1%以下)可使产品略带蓝相，进步漆膜的光泽度。     (7)硼 盐     英国拉普特(Laport)公司从前做过实验，在偏钛酸中参加1%的磷酸硼比不加磷酸硼的偏钛酸，在相同温度下煅烧，其金红石型的转化率可进步50%以上，但工业出产顶用的不多。     (8)钠 盐 氯化钠和硫酸钠也是金红石型的正催化剂，它对调整粒子的形状有长处，但它对金红石型的促进作用远不如锌盐，并且产品消色力不高，所以现在已很少选用。     2.金红石型钛的晶型稳定剂     晶型稳定剂又称晶粒调整剂，或金红石型辅佐增加剂，它的首要作用是使金红石型的转化速度不至于过快，使产品粒子松软、油滑、并赋于其他特征(耐候性、增白、蓝色底持平)，常用的晶型稳定剂有如下几种。     (1)铝 盐     铝盐是最常用的金红石晶型稳定剂，铝盐其实是一种金红石型的负催化剂，它对锐钛型转化成金红石型的进程有按捺作用，运用铝盐时的转化温度比锌盐约高150℃左右。铝盐最大的长处在于它能够在较高的温度下煅烧(1000~1100℃)，产品白度依然较好，产品颗粒细密、耐候性好，在不能运用锌盐的产品中往往都用铝盐来替代。铝盐的另一个长处是，在用铌(Nb2O5)含量较高的钛铁矿为质料出产出来的水合二氧化钛中，参加三价铝能够补偿铌的第5个电子，按捺铌向二氧化钛晶体表面离析，防止铌的光吸收作用而影响白度，铝盐一般以硫酸铝的方式参加。     (2)钾 盐     钾盐是金红石型钛不行短少的晶型稳定剂，它归于金红石型负催化剂中一种，运用钾盐能够按捺金红石型的转化速度、下降脱硫温度、防止粒子烧结长大、改进颜料功能、进步消色力，由于它还能使煅烧后的产品颗粒松软，有时也把这类碱金属增加剂称为“软化剂”。钾盐一般以碳酸钾，硫酸钾或的方式参加，碳酸钾在盐处理时能够中和偏钛酸中的游离酸，使产品在煅烧时到达中性，反响生成CO2和H2O蒸发时能使产品疏松，对进步白度也有长处。      (3)磷酸或磷酸盐     磷酸和磷酸盐一般以磷酸和磷酸铵(一元或二元)的方式参加，它们也是金红石型的负催化剂，少数P2O5在煅烧时能够进步产品的白度，使产品柔软好破坏，但参加量过多会形成消色力下降，漆用功能欠好。     (4)其他增加剂     V2O5、WO3、MoO3、a-Fe2O3、Fe3O4乃至某些有机酸等都有促进金红石型转化的作用，并且这些氧化物的熔点比二氧化钛越低，促进作用越大，可是上述氧化剂都 会使产品变色，因而工业出产中一般不选用。[next]     3.锐钛型钛的盐处理剂     (1)钾 盐     钾盐首要以碳酸钾、硫酸钾的方式参加，在煅烧进程中能够阻滞锐钛型向金红石型转化，它能下降煅烧温度，进步产品的白度和消色力，并随钾离子的增加煅烧温度逐步下降，这首要是碱性的钾离子使脱硫速度加速，实验证明，每100gTiO2参加0.0175gk+，能够取得最佳的消色力，可是钾盐参加过多会使颜料的亲油功能下降，并使产品的水溶性盐增加，影响产品的漆用功能。     除碳酸钾和硫酸钾外还能够运用(KClO3)，它的作用是在煅烧时分解出氧，使煅烧进程坚持在氧化性气氛中进行，别的它还能够把偏钛酸中残留的三价钛氧化成四价钛，防止贱价钛形成二氧化钛的晶格缺点而影响产品的光学功能。 别的钾盐的存在有时会使二氧化钛呈碱性反响(pH=7.5~8),这是由于钾盐与偏钛酸反响生成的钛酸钾水解形成的。     (2)磷酸盐     磷酸盐首要以磷酸铵或磷酸氢二铵的方式参加，它和钾盐相同是锐钛型首要晶型稳定剂。由于在煅烧时磷不会进入TiO2的晶格，而是吸咐在其表面，跟着TiO2粒子的增加和集合，表面上的磷酸盐会阻挠粒子进一步长大，使其维持在必定的粒径范围内，这也是锐钛型的粒径比金红石型小的原因之一。磷酸盐在煅烧时还能防止产品中混入金红石型，并有必定的耐候性。此外磷酸可与偏钛酸中的铁反响生成白色的磷酸铁和淡黄色的磷酸高铁，防止生成棕赤色的氧化铁，而具有辅佐改进产品白度的作用。其化学反响式如下：                              3FeSO4+2H2PO4→Fe3(PO4)2+3H2SO4                              Fe(OH)3+H3PO4→FePO4+3H2O     磷酸参加量过多会影响产品的消色力，并且使偏钛酸的酸性增强而增加了脱硫的困难。     (3)锑 盐     在锐钛型钛中参加锑盐(Sb2O3)，它能够与物猜中的铁生成偏锑酸铁，有遮盖铁的作用，可改进产品光泽，进步耐候性，更重要的是能防止光色互变现象，但用量不能大，否则会影响涣散性，一般只加0.05%~0.15%。     (4)铵 盐     参加铵盐(NH4HCO3)可使产品松软，白度进步，水涣散性好，也简略脱硫，但加多会使吸油量增高。     4.其他专用种类的盐处理剂     氧化镁的珐琅用钛中运用时，能够使产品中金红石型坚持必定的份额(80%~83%),进步它的运用作用。     醋酸钴能够使珐琅及陶瓷用钛光泽度进步，使产品亮光、艳丽。     碳酸镁能够使电容器钛的电绝缘功能增加，电容器出产中三价钛的存在会使电功能大大下降，二价镁离子能够防止四价钛还原成三价钛。     5.盐处理的操作与配方     盐处理剂的增加不是简略的混合，由于这儿面有化学反响，也有偏钛酸激烈地吸咐作用，尽管现在还没有抱负的检测操控手法，但出产时最重要的是拌和均匀，能配成溶液的盐类[H3PO4、K2CO3、Al2(SO4)3]，必定要配成必定浓度后运用，不能配成溶液的盐处理剂(ZnO、MgO等)要用水调成浆状后参加，然后在常温下拌和1~2h.     盐处理时的偏钛酸浆液浓度凹凸对盐处理的作用也有较大的影响。浆液浓度低反响比较均匀，但一些可溶性盐处理的作用也有较大影响。浆液浓度低反响比较均匀，但一些可溶性处理剂(H3PO4、K2CO3等)在过滤时会随滤液带走而影响实践处理作用；浆液浓度过高，尽管在过滤时丢失较少，但物料粘度较大不简略涣散均匀也影响处理作用。一般浆液浓度(TiO2含量)操控在270~300g/L，假如能处理稠厚浆料的拌和与涣散问题，浆液浓度应该高一点好，国外有的工厂选用螺旋运送拌和，浆液浓度可进步300~400g/L,这样还能够减少转窑煅烧时脱水的能耗，国内攀枝花钛厂曾选用双螺杆拌和器进行盐处理操作，浆液浓度明显进步。     盐处理的配方是一门科学性、实用性很强的作业，它与水解和晶种相同都是各家工厂严加保密的当地。在考虑配方时重要的是正、负催化剂之间的调配和参加次序，既要考虑下降煅烧温度，促进晶型转化，又要留意不能转化得太快，避免粒子过大或烧结，一起还要留意对颜料功能(消色力、白度、耐候性、松软度等)的影响，一般加量多少是经过实验来断定，加量过多不只会下降产品纯度，形成溶性盐增高，还会下降涣散性。一般加量(对TiO2的质量比)和参加次序如下：     金红石型:(a)煅烧晶种(二氧化钛溶胶)加量2%~5%；(b)ZnO的加量0.2%~1.5%;(c)MgO的加量0.2%~0.5%;(d)K2CO3的加量0.5%~1%;(e)H3PO4的加量0.01%~0.02%。     锐钛型:(a)K2CO3加量0.5%~1%;(b)H3PO4加量0.2%~0.35%。     珐琅用二氧化钛:(a)MgCl2加量0.1%~0.15%;(b)CoCA加量0.005%~0.01%。     电容器用二氧化钛：MgCO3加量0.3%~0.4%。

钴 cobalt 　　元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面抛光后有淡蓝光泽,在周期表中属Ⅷ族,原子序数27,原子量58.9332，密排六方晶体，常见化合价为+2、+3。 　　1735年瑞典化学家布兰特（G.Brandt）制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T. Bergman）断定钴为元素。长期以来钴的矿藏或钴的化合物一向用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部分得到广泛的使用，并成为一种重要的战略金属，消费量逐年添加。我国于50年代开端从钴土矿、镍矿和含钴黄铁矿中提钴。 　　资源 已知的含钴矿藏约100种。首要的钴矿藏为：硫钴矿(Co3S4)、纤维基石(CuCo2S4)、辉砷钴矿(CoAsS)、砷钴矿(CoAs2)、钴华(3CoO·As2O5·8H2O)等。国际上的首要钴矿有四种类型:①铜钴矿,以扎伊尔、赞比亚储量为最大,扎伊尔的产钴量占全国际产值的一半以上;②镍钴矿,包含硫化矿和氧化矿;③砷钴矿；④含钴黄铁矿。这些钴矿含钴均较低。海底锰结核是钴的重要前景资源。从含钴废猜中收回钴也日益遭到人们的注重。1979年国际（我国在外）矿山产钴量和钴储量见表。   　　我国已探明的钴储量最大的是甘肃金川硫化镍矿中伴生的钴。云南的硅酸镍矿以及四川、山东、湖北、山西、广东等地的黄铁矿中也含有钴。 　　性质和用处 在常温下，细密金属钴在空气和水中安稳,高于300℃时，钴在空气中开端氧化。赤热的钴能分化水放出氢。氢复原法制备的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。  　　含钴高温合金在 900～1000℃下仍有很高的强度和抗蠕变功能，多用于制造喷气发动机的耐高温部件。钴能进步铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱满强度和居里点，使其具有高矫顽力，是电气工业中的优秀磁性材料。钴是硬质合金的粘合剂。金属部件用钴合金涂层和表面硬化后，其机械功能明显进步。钴的氧化物是陶瓷制品的脱色剂和颜料；珐琅中的含钴釉料可使珐琅同钢更好地粘结在一同。钴的有机化合物在油漆中作催干剂。钴还在化工出产中用于碳氢化合物的水合、脱硫、氧化、复原等方面。60Co是γ射线源,用于物理、化学、生物研讨和医疗部分。 　　冶炼 钴矿藏的赋存状况杂乱，矿石档次低，所以提取办法许多并且工艺杂乱，收回率低。一般先用火法将钴富集或转化为可溶性状况，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，终究得到钴化合物或金属钴。首要提钴工艺流程见图  　　硫化镍矿提钴 硫化镍精矿一般含镍4～5％，含钴0.1～0.3％。镍的火法熔炼过程中，因为钴对氧和硫的亲合力介于铁镍之间（见氧势图），在转炉吹炼高冰镍时，可控制冰镍中铁的氧化程度，使钴富集于高冰镍或富集于转炉渣，分别用下述办法提取：①富集于高冰镍中的钴，在镍电解精粹过程中，钴和镍一同进入阳极液。在净液除钴过程中，钴以高价氢氧化钴的形状进入钴渣，钴渣含钴6～7％，含镍25～30％。从此种钴渣提钴的一种办法是：将钴渣参加硫酸溶液中，通二氧化硫使之溶解，制得含硫酸镍、硫酸钴和少数铜、铁、砷、锑等杂质的溶液；再用活性镍粉置换除掉铜；通空气，氧化水解除掉铁，通氧化，加苏打中和沉积钴，若所得氢氧化钴含镍较高,可再次溶解、沉积别离钴镍,使其含镍小于1％；经煅烧制得氧化钴出售,也可将氧化钴制成粗金属钴，经电解精粹得电解钴。加拿大和苏联的镍厂都用此法收回钴。我国的工厂也有相似作法。从钴渣提钴的另一种办法是以钠作复原剂，将钴渣溶解于硫酸溶液中,得到含硫酸镍、硫酸钴和少数铜、铁、锰、锌等杂质的溶液，而后用黄钠铁矾法除掉溶液中的铁（见锌）,用烷基磷酸类如：二-2-乙基己基磷酸(D-2-EHPA)或其他烷基磷酸酯类萃取剂萃取其间的铜、铁、锰、锌等,并别离钴镍。萃取过程中取得的氯化钴溶液,用除钙、镁后,再用草酸铵沉积钴。所得草酸钴在450℃下煅烧，得到的氧化钴粉，可作为终究产品，也可用氢复原法制取金属钴粉。②富集于炼镍转炉渣中的钴，在复原硫化熔炼过程中，与镍一同转入钴冰铜(见锍)。转炉渣成分一般为：钴0.25～0.35％，镍1～1.5％；钴冰铜成分一般为：钴1～1.5％,镍5～13％。钴冰铜能够直接浸取（常压或加压酸浸），也能够将钴冰铜焙烧成可溶性化合物后再酸浸。浸出液可按钴渣提钴工艺流程处理。　　加拿大舍利特高尔顿公司(Sherritt Gordon MinesLtd.)用高压浸法处理硫化镍精矿和高冰镍时,钴留于镍的氢复原尾液中，通于尾液，得硫化钴和硫化镍的混合沉积物。此混合物用硫酸高压浸出、净化除杂质后，通氧、加、加压,使二价钴氧化成可溶性的[Co(NH3)5·H2O]2(SO4)3，而镍则以镍铵硫酸盐形状沉积出来，完成镍钴别离，溶液用高压氢复原产出钴粉，也可用萃取法净液、别离出镍后电积得电钴。　　含钴黄铁矿提钴 国际上从含钴黄铁矿中提钴较有代表性的工厂是芬兰科科拉钴厂（ Kok－kola Cobalt Plant）,精矿焙烧脱硫后，再配以部分精矿在流态化炉内进行硫酸化焙烧，再经浸出、稠密、洗刷，浸出液通使钴呈硫化钴沉积。再利用上述舍利特高尔顿的高压浸出法和高压氢复原法出产钴粉。我国含钴黄铁矿的钴档次较低，仅为0.02～0.09％。浮选产出的钴硫精矿含钴0.3～0.5％,硫30～35％,铁35～40％。钴硫精矿在流态化焙烧炉内于580～620℃下进行硫酸化焙烧，使钴、镍、铜等金属转化为可溶性的盐类。焙砂用水或稀硫酸浸出,用将浸出液中的铁氧化成高价铁后,用脂肪酸钠顺次萃取铁和铜。然后,通入使钴氧化,加碱水解生成高价氢氧化钴沉积，而与镍别离。在反射炉内使氢氧化钴脱水、烧结，烧结块配以石油焦和石灰石在三相电弧炉内复原熔炼成粗金属钴。粗钴浇铸成阳极，进行隔阂电解，得到纯度较高的金属钴。钴硫精矿也可先经900～950℃氧化焙烧，再配以氯化钠或氯化钙以及少数的钴硫精矿于 680℃下进行硫酸化氯化焙烧。焙砂按上述流程提钴。 　　砷钴矿提钴 砷钴矿经选矿得到含钴10～20％的精矿，其间含砷20～50％。处理砷钴矿的办法首要有两种，一种是先用火法熔炼产出砷冰钴，再用湿法提钴。另一种是用加压浸出法制得含钴溶液，再从中提取钴。我国选用前者：将精矿配以焦炭和熔剂在反射炉或电炉内熔炼,使部分砷呈蒸发,产出砷冰钴(旧称黄渣)。如质料含硫高，还产出部分钴冰铜。砷冰钴和钴冰铜磨细后焙烧，进一步脱砷和硫;焙砂用稀硫酸浸出,用次氧化浸出液中的铁,再用苏打调整pH为3～3.5,使铁成为氧化铁和铁沉积。滤液用铁屑置换除铜后，用次使钴氧化，加碱水解生成高价氢氧化钴沉积而与镍别离。所得氢氧化钴在反射炉内于1000～1200℃下煅烧，取得氧化钴，并使其间的碱式硫酸盐分化，将硫除掉。然后配入木炭，在反转窑内于1000℃左右复原成金属钴粉。也可将氢氧化钴熔炼成粗金属钴，再进行电解得电钴。焙砂的浸出液也可和前述硫化镍矿提钴相同，选用萃取法净液别离提钴。　　加压酸浸法处理砷钴精矿是将精矿用稀硫酸浆化，用高压釜浸出，操作压力35公斤力／厘米2，温度190℃，浸出时刻3～4小时，钴的浸出率95～97％。浸出液除砷、铁、铜、钙等杂质后，参加液，使钴构成钴络合物，在高压釜内，用氢复原得到钴粉，操作压力50～55公斤力/厘米2，温度190℃。此法流程简略，收回率高,劳动条件好。 　　铜钴矿提钴 扎伊尔的卢伊卢厂 ( Luilu CobaltPlant)是国际上处理铜钴矿最大的钴厂。铜钴矿经选矿取得氧化精矿和硫化精矿。氧化精矿档次为:铜25％,钴1.5％；硫化精矿档次为：铜45％，钴2.5％。首先将硫化精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后将焙砂和氧化精矿一同用铜电解废液浸出。氧化精矿中的钴首要呈三价氧化物形状，在硫酸中溶解度很小，但在铜电解废液中可由其间的亚铁离子将钴复原，溶于电解废液中，Co3+(不溶性)+Fe2+ ─→Co2+ (可溶性)+Fe3+。 　　钴的浸出率可达95～96％。含钴和铜的浸出液用电解法分出铜，而钴和其他金属杂质留在溶液中。除杂质后，将溶液中的钴用石灰乳沉积为氢氧化钴，再溶于硫酸中，得到高浓度的硫酸钴溶液，终究用不溶阳极电积金属钴（见水溶液电解）。

注：分化焙烧原始烧渣中的含量%：21.98S总；Sso4无；3.67As；烧渣产率为64.8%。硫酸钠添回量为烧渣分量的10%。 分化焙烧后的烧渣应在砌有粘土砖的马佛炉内进行硫酸化焙烧。往原始产品中增加硫酸钠（Na2SO4·10H2O），其量为烧渣分量的10%。在焙烧时增加硫酸钠可进步有色金属硫酸化的速度和程度，以及进步硫酸盐在不分化状况下存在温度规模。 硫酸化焙烧后的烧渣（其磨矿细度为95%-0.074毫米）的浸出分两段进行：开始时用热水，然后用10%硫酸溶液浸出，其温度为60～70℃。每段浸出时刻为2小时。矿浆液：固=4:1。需求两段浸出的原因在于烧渣中钴的存在方式不同（硫酸盐、氧化物、盐等）。 * I段焙烧的温度为450～500℃； II段焙烧的温度为600～650℃ ** 7.5%NaOH；温度为90℃；时刻为24小时。 曾对有色金属硫酸化的程度和其进入溶液的状况与焙烧温度和时刻的联系，以及硫酸化焙烧的温度对脱硫程度的影响作了研讨（见表1）。研讨成果证明，分化焙烧后烧渣硫酸化处理的温度不该超越600℃。在焙烧温度为500～600℃，时刻为3小时条件下，转入兼并后溶液（水和硫酸溶液）中的钻、铜和镍的收回率别离为86.3，87.6和59.9%。 将硫酸化焙烧的温度进步到700℃，就会导致硫酸盐的分化，并下降钻和铜转入溶液的收回率。但是在最佳的硫酸化焙烧准则下，呈水溶液状况的钴、铜和镍的含量别离为51.6；63和42%，转入硫酸溶液中呈氧化物状况的金属含量别离为34.7%钴，24.6%铜和17.4%镍。在硫酸溶液中铁的溶解量不超越精矿中原始铁含量的3%。 因为精矿通过了两段焙烧，总的脱硫率为79.8%，其间在分化焙烧时仅为6.81%。在这种状况下，从精矿中收回的砷为98.6%，其间在分化焙烧时为93.22%。 在相同的焙烧温度、最-佳硫酸化剂耗量（H=SO4为400公斤/吨）和相同的硫酸钠增加量的条件下，对氧化焙烧后的烧渣进行硫酸化处理时，通过两段浸出后有色金属转入兼并溶液的收回率为钴81.4%，铜85.3%。这个数字说明晰这些金属转入溶液的收回率别离比分化焙烧后的焙砂进行硫酸化焙烧时下降了4.9%和1.3%。 对分化焙烧后的烧渣进行硫酸化焙烧时，若将硫酸钠的增加量从10%降到5%时，那么转入兼并溶液中的有色金属收回率就会下降，钴下降8.7%，铜下降3%。在对硫酸化焙烧后的烧渣进行浸出时，将矿浆的液固比由4：1进步到10：1，对各种金属的收回率无影响。 从兼并硫酸盐溶液（其比为1：1）中收回各种金属是依照已知的水合流程用来完成的。该 兼并溶液中含有2.17克/升钴，2.06克/升铜，9.5毫克/升镍；0.53克/升铁，1.04克/升砷；其pH=1.8。一起也获得了合格的供应产品：铜产品含Cul5.6%，收回率82.6%'钴产品含C024.3%，收回率80.5%，贵金属精矿，其含As0.29%，转入贵金属精矿中的金、银收回率别离为98.6%和89.1%。 在沉积出As、Fe、Cu、和Co之后，硫酸盐溶液中含有：（毫克/升）1.2Cu；17.1Co； 2.0Fe；0.023As。在将其排弃之前，有必要除掉其间的硫酸盐-离子和有色金属。为此，首要需求用石灰乳溶液，然后用溶液加以处理。用处理时，温度应在50～60℃，还须拌和2～3小时。的数量应当为用化学计算法算出的生成有色金属硫化物所需量的1.5倍以上。 曾对用化法从处理精矿所得的各种产品中收回贵金属进行了研讨（图2）。化条件如下：称取原始产品50克；矿浆中试剂浓度：0.1%NaCN，0.02%CaO，200克/吨PbO；液：固=3：11化时刻为36小时。 表2中数据标明，对原始精矿及其处理后的各种产品进行化时，贵金属的收回率低。原因在于在氧化焙烧和硫酸化焙烧的烧渣，以及硫酸化焙烧烧渣的浸出渣中的细粒涣散金呈极细色裹体存在于赤铁矿颗粒中，从而使金粒难以同化溶液触摸。在进行分化焙烧时，细粒涣散金处在磁黄铁矿的颗粒中，使化溶液无法进入。赤铁矿中金解离的一种或许办法是无机酸溶解赤铁矿。但该办法在经济上不合算。 依据屡次实验成果和硫酸化焙烧后烧渣浸渣组分（其间含9.98%Si2；5.28%CaO；2.43%Al2O3；0.67%Mg；80.0%Fe2O3；0.3%C；0.23%Cu；0.29%As），以为在有色金属冶炼厂处理这种产品，收回贵金属是最合适的。引荐的用火法-湿法冶金办法处理金-钴-砷精矿的工艺流程如图2所示。

要想取得白度高，颜料性能好的钛，有必要尽量下降钛中的杂质含量，这些杂质不只影响白度，在煅烧进程中进入二氧化钛晶格还会发作光敏现象，而依托延伸水洗时刻达不到彻底净化的意图，所以在出产颜料级钛或高纯度的二氧化钛时，有必要在水洗后对偏钛酸进行漂白。     漂白实际上是一个复原进程，用复原剂把偏钛酸中的高价铁离子等金属杂质及其氢氧化物悉数复原成贱价状况，让它们从头能够溶于水，经过水洗除掉。     漂白操作是在酸性介质中进行，由于在复原前首要要使氢氧化物沉积分化，构成可溶状况后再进行复原漂白，如偏钛酸中的氢氧化铁先与硫酸反响生成硫酸高铁后再参与复原反响。                                       2Fe(OH)3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+6H2O                                        Fe(OH)2+H2SO4→FeSO4+2H2O     工业偏钛酸的漂白方法有如下几种。     (1)锌粉漂白     这是最早用于偏钛酸漂白的方法，锌与硫酸反响生成氢，新生态的氢是强复原剂；把硫酸高铁复原成硫酸亚铁，但复原剂过量时，部分偏钛酸也被复原成三价钛，出现淡紫色，其化学反响式如下：                                     Zn+H2SO4→ZnSO4+2[H]                                     Fe2(SO4)3+2[H]→2FeSO4+H2SO4                                    H2TiO3+2H2SO4→Ti(SO4)2+3H2O                                    2Ti(SO4)2+2[H]→Ti2(SO4)3+H2SO4     锌粉漂白一般在珐琅反响罐或钢衬瓷板的耐酸容器中进行，先把偏钛酸泵入漂白罐内，参加必定量的工艺水，调整TiO2的浓度为200~220g/L，然后在拌和下参加硫酸(最好是杂质含量低的蓄电池用硫酸)，使浆液中的硫酸浓度到达60~80g/L，接着通蒸汽加热(夹套加热、或盘管加热，也有直接蒸汽加热)，假如选用铜盘管加热，在漂白复原进程中有或许使二价铜复原成铜粉，在煅烧时生成黑色的氧化铜而污染产品，反响式如下：    当温度加热至60~70℃时，参加TiO20.5%~1%(质量)的锌粉，锌粉可用水调成浆状分数次参加，假如参加速度过快，锌粉与硫酸反响过于剧烈所生成的会发作很多的泡沫，不只糟蹋复原剂，还会形成冒锅事端。当持续升温至90℃后，保温2h，冷却后放料进行漂后水洗，经过漂白后的偏钛酸浆猜中应含有三价钛(以TiO2计)0.3~0.5g/L才视为合格。     在出产金红石型钛时，需求增加煅烧晶种(二次晶种)，最好在漂白前参加，由于在制备煅烧晶种时，偏钛酸与碱在不锈钢反响器中长时刻煮沸会有铁、铬等金属离子带入，如在漂白前参加能够在漂白的一起把煅烧晶种所带入的高价金属离子及其氢氧化物复原成贱价状况，再经过水洗除掉。     有的工厂在漂白时采纳长时刻煮沸的方法，据说对除铬、钒离子有较好的作用；还有材料报导为了除掉残留的铜，可在铁洗净后参加硝酸或过氧化氢，使铜转化成可溶性的二价铜以便经过水洗除掉；为了除掉钙、镁、硅酸根离子，可在除铁后再用碱性铁化合物处理，使pH值到达5~8后持续用水洗刷除掉。     (2)铝粉漂白     铝粉漂白与锌粉漂白的原理、化学反响和操作进程彻底相同，只不过铝粉中的杂质含量比锌粉少，些，铝与被复原的铁之间的电极电位比锌与铁的电极电位差更大，因而更简单反响，溶液的酸度(用酸量)和铝粉的用量可比锌粉低一些，现在许多工厂已将锌粉改为铝粉。[next]     (3)三价钛漂白     锌粉漂白与铝粉漂白反响初期，锌粉与铝粉和硫酸反响生成新生态氢时为固-液相反响，新生态氢与溶液中高价铁等离子进行复原反响时归于气-液相反响，从化学反响的视点上来讲，这2种类型的反响都不简单进行得很彻底，因而复原剂的加量要比理论加量多，可是加多后往往有残留未反响的锌粉或铝粉混入偏钛酸中，煅烧后会影响产品质量。三价钛漂白归于液-液相反响，反响能够进行得比较彻底，不存在锌粉或铝粉混入产品中，其用量和加酸量及反响温度可比锌粉或铝粉漂白时低一些。其化学反响式如下：                                Fe2(SO4)3+Ti2(SO4)3→2Ti(SO4)2+2FeSO4     三价钛溶液的制备和运用方法是:把浓度180g/L左右的水洗合格后的偏钛酸按H2SO4:TiO2=5:1的份额与浓硫酸在一耐酸珐琅反响罐内加热酸溶。酸溶时在拌和下进行并加热至欢腾，跟着欢腾时水分的蒸腾浆液的沸点逐步提高，当温度到达120~150℃时，偏钛酸开端溶解，持续拌和加热待溶液变成茶褐色弄清通明的硫酸钛溶液后，中止加热冷却并加水稀释使TiO2浓度在50~70g/L左右。     当温度降至75~80℃时，参加事前用水调成浆状的铝粉进行复原操作，铝粉浆的参加应非常当心缓慢，最好在20~30min内分数次参加，否则会由于反响剧烈发作冒锅事端，其复原反响式如下：                                      3H2SO4+2A1→A12(SO4)3+6[H]                             Ti(SO4)2+TiOSO4+2[H] →Ti2(SO4)3+2H2O     复原用铝粉的加量为理论量的1.5倍，加完铝粉后持续升温至90℃，保温1h，冷却后分析溶液中的三价钛浓度，核算复原率。复原率不得低于90%。    制备好的三价钛溶液应过滤后运用，避免未反响的铝粉和未酸溶的偏钛酸带入三价钛溶液中。该溶液储存时刻不宜过长，最好在48h内用完，由于三价钛是强复原剂，寄存进程中会被空气中的氧氧化而下降复原作用。     三价钛漂白尽管比锌粉或铝粉漂白有许多优胜之处，可是制备进程杂乱、制备时能耗高、酸耗大、本钱高。     (4)漂 洗    漂洗操作和漂白前的水洗相同，只不过漂洗时的水质要求很严，最好运用离子交换水，以避免水中的杂质再次污染产品，漂洗后偏钛酸中的Fe2O3含量控制在30X10-6左右，能够取得白度极佳的二氧化钛。     有时漂白后偏钛酸中测不出三价钛的含量，其主要原因或许是偏钛酸中三价铁含量太高，所参加的锌粉、铝粉或三价钛溶液的量缺乏于悉数把它们复原成二价铁，或许锌粉、铝粉储存时刻太长或受潮表面钝化。另外在运用三价钛溶液时，三价钛溶液寄存的时刻过长，三价钛浓度变低，按本来核算参加的量已不行，或许硫酸参加量过少、漂白温度过低、长时刻快速拌和浆猜中的三价钛从头被氧化都或许形成测不出三价钛离子的现象。     可是漂白后偏钛酸中的三价钛含量不宜过高或过低，假如在漂洗结束时仍含有较高的三价钛，会形成偏钛酸在煅烧时使产品泛灰相；假如三价钛含量过低，就不能确保三价钛在漂洗时能起到按捺二价铁从头氧化成三价铁的或许，假如没有三价钛就阐明偏钛酸中还有必定数量的三价铁未复原成二价铁。

水合二氧化钛的过滤与水洗操作，尽管是一个简略的物理过滤与洗刷进程，可是颜料级钛要求洗刷后的偏钛酸中杂质含量极低，白度优秀的钛中的Fe2O3含量有时要求低于30X10-6，这不只要求有满足的水洗时刻，并且要掌握好几个影响水洗质量的环节。     (1)水合二氧化钛的粒度与粒度散布     水合二氧化钛的粒度与粒度散布是影响水洗速度和水洗质量的首要内因，也是我国大部分钛工厂水洗时刻过长的首要原因之一。     水合二氧化钛粒子巨细均匀适中，水洗速度快，在相一起刻相同条件下，这种物料水洗后的杂质含量最低。水合二氧化钛的颗粒太细，不只简单穿滤构成物料丢失，并且简单阻塞滤布，使滤饼过于板实，水流速度慢，水洗时刻长，洗刷质量差。假如水合二氧化钛絮凝的颗粒较粗，尽管水洗时水流速度快，可是絮凝体内部的颗粒不简单洗洁净，因而水解时水合二氧化钛粒子堆积的均匀程度和巨细是十分重要的，它不只影响水洗操作，并且也影响到终究产品的质量。布鲁门菲尔德法水解时，在恰当的时分中止加热、中止拌和的意图就是让水解生成的水合二氧化钛微晶体能在一个比较好的条件下缓慢增长到最适合的粒度和粒度散布。     那种粒子巨细不均匀，胶体物质过多，外观呈牛奶状的偏钛酸浆料，在过滤时很难吸片，滤饼吸、表面物料往下流、水洗时刻冗长、穿滤丢失多、滤饼表面不平整乃至开裂，物料越洗越少，铁含量一直降不下来，煅烧时硫不简单脱净，易烧结，产品质量低质。     (2)真空度与水洗设备的方位     真空度的巨细与水洗设备的合理安置是影响水洗速度和水洗质量的重要外因之一。     真空度是水合二氧化钛过滤与水洗时的首要外部推动力，也就是滤饼两边的压力差，真空度大两边的压力差就大，过滤、水洗的速度就快；真空度小两边的压力差小，水洗速度慢，乃至会呈现掉片现象(滤饼从真空叶滤机上掉落)，但真空度过高，不只滤饼简单发作裂缝，使水流发作短路，并且由于压力差太大，滤饼板实反而下降水流速度，欲速而不达。一起一般机械真空泵真空度越大抽气量越小，真空度越小抽气量越大，因而坚持一个恰当的真空度和滤饼的厚度对水洗的正常操作是很重要的。有经历的操作工在开端吸片水洗时，缓慢翻开真空阀门，避免真空度过大偏钛酸颗粒敏捷堵死滤布的孔眼，或滤饼过于严密板实而难水洗，然后跟着时刻的推移逐步使真空度变大。一般水洗操作要求偏钛酸的滤饼厚度操控在30~40mm，真空度为-0.04~-0.065MPa。     真空体系(包含主动排液罐)与真空叶滤机的相对方位(位差)很重要，是影响水洗速度的先决条件。我国简直一切钛工厂(引入设备在外)，真空泵、真空排液罐与水洗池(真空叶滤机)都是安置在同一个平面，一般是±0.00的地上，一般主动倒液罐和倒液罐上面的滤液进口管均高于叶滤机的出口，这一段位差将构成真空上的无用功，实践上下降了有用真空度。国外钛工厂的水洗设备(水洗池和真空叶滤机)一般都安置在三楼(l0m以上)，而真空泵、排液罐安置在±0.00的地上，这一段10m高的排液管起着像气压式冷凝器大气腿相同的作用，滤液在真空、虹吸、重力作用下被敏捷接连不断地抽出来，也不会损坏真空的稳定性，真空只需抽走夹藏过来的少数不凝性气体和水蒸汽，因而真空能耗小，水洗速度快。     (3)水洗时的温度与酸度     偏钛酸的水洗首要是洗去游离酸和以铁为主的金属硫酸盐，温度与酸度直接影响铁盐(硫酸亚铁)和其他金属离子硫酸盐在水中的溶解度和水解生成氢氧化物堆积时的pH值，因而操控水洗时的温度和酸度是加速水洗速度，进步水洗质量的首要办法之一。     以硫酸亚铁为例，它在水中的溶解度随温度的上升而进步，20℃时的溶解度为22g/L左右，60℃时的溶解度最大，可达50g/L左右，一起温度高，水的粘度较低，所以进步水温可显着加速水洗速度，削减偏钛酸中的铁含量，特别是在冬天，水洗用水假如不加温，溶解在偏钛酸母液中的硫酸亚铁很或许会结晶分出，使水洗操作愈加困难。可是真空叶滤机大多数是塑料原料(硬PVC、PP、ABS等)制成的，不宜长时刻在60℃以上作业，因而水洗时的最佳温度操控在40~50℃，一般不要超越60℃，一起要挑选好制作真空叶滤机的原料，那种由两片PVC板制成的中空型叶滤机的滤片，即便在40~50℃下长时刻作业也会变形。水洗所需求的热水，可直接运用偏钛酸冷却罐中的冷却水或钛液浓缩器中的冷却水和冷凝水。[next]       偏钛酸的水洗初期，由于物猜中的酸度较高、浓度梯度大、水洗功率高，跟着水洗时刻的延伸，酸度逐步下降，当酸度到达必定的pH值时，铁等金属杂质离子的硫酸盐会水解生成不溶于水的氢氧化物堆积，无法经过水洗除掉，终究会影响制品的纯度和白度。例如偏钛酸中的高铁离子在pH＞2.5时，就会水解生成不溶于水的氢氧化高铁Fe(OH)3，或难溶于水的碱式硫酸铁Fe(OH)SO4堆积，当pH超越4时，偏钛酸中的硫酸亚铁也有或许水解生成氢氧化亚铁Fe(OH)2堆积。表1为部分氢氧化物堆积时的pH值。 表1                    部他金属氢氧化物开端堆积时的pH值氢氧化物称号开端堆积时的pH值氢氧化物称号开端堆积时的pH值Ti(OH)40.47~1Fe(OH)24.5~7Ce(OH)20.8~1.2Cr(OH)34.6~5.6Fe(OH)32~3Co(OH)37.2~8.7Ti(OH)32.5~3Mn(OH)28.6~10.8       从表2中能够看出进步水洗时的酸度，能够按捺铁盐等杂质离子的水解，假如能在洗刷水中添加少数硫酸，使pH值坚持在1~2,那么铁盐等杂质离子在坚持可溶性状态下很简单经过水洗除掉。Barksdahle在他的“钛的发现及其化学工艺学”一书中曾介绍，偏钛酸在0.5%~5%的硫酸或溶液中，于50~60℃下水洗，能够得到简直不含铁的偏钛酸。另看资料介绍在实验室中的小实验成果(表2)，在冷水中洗刷5次，每克偏钛酸中的Fe2O3含量为5%；假如用冷水洗4遍，外加1次1%冷硫酸溶液洗1次，Fe2O3含量可降至2%；假如用冷水洗4次后再用50℃的1%硫酸溶液洗1次，Fe2O3含量仅有0.05%。法国专利F22120中介绍，在洗刷水中添加三价钛也能获得较好的除铁作用。 表2                   温度与酸度对水洗的影响水洗条件偏钛酸中Fe2O3含量/mg/g冷水洗刷5次50冷水4次，1%冷硫硫1次20冷水4次，50℃，1%冷硫硫1次0.5       (4)水洗时刻与三价钛含量     跟着水洗时刻的延伸，酸度逐步下降，水洗功率下降，有实验证明在1个0.54m2的真空叶滤机表面，于8.67x104Pa的真空度下，滤饼厚度为25~30mm，经过0.5h的水洗，滤饼中的铁含量可下降80%，1h后下降速度十分缓慢，水洗曲线渐趋平整，再想进一步下降铁含量需求很长的时刻，这说明跟着水洗时刻的延伸，由于杂质在滤饼与滤液之间的浓度梯度逐步缩小，离子浓度不断下降使偏钛酸的胶体性质趋于显着，水洗功率下降。其次除了酸度下降，偏钛酸中的铁等杂质会水解成氢氧化物堆积外，水中的氧也有或许将亚铁离子氧化成高铁离子而无法经过水洗除掉，由于在偏钛酸中残留的三价钛离子也会被水中的氧氧化成四价钛，无法起到按捺氧化的作用，这除了要操控水解前的钛液中要含有必定的三价钛外，有时乃至有必要在水洗的水中添加三价钛离子，使整个水洗进程坚持在复原状态下进行。以上问题在工业出产中能够经过漂白操作来处理。     别的实践出产证明，假如水质欠好长时刻的水洗不只下降铁含量的作用不大，水中的铁、钙、镁、铝、硅等杂质离子，由于偏钛酸滤饼的过滤和吸附作用，而堆积富集在滤饼的表面，肉眼也能够观察到滤饼表面泛黄，这样不只起不到水洗净化的作用，反而会添加杂质的含量。[next]     (5)滤布与滤布的清洗     在偏钛酸的性质和真空叶滤机的结构及真空度相对固定的情况下，滤布的挑选就成为重要的要素。     偏钛酸呈酸性，特别是在过滤水洗的初期酸度很高，因而滤布的挑选首先要耐酸，聚酯(涤纶)、聚(丙纶)、己内酰胺(尼龙)等合成纤维常用来作滤布，其间以聚酯和聚纤维为多。别的滤布的严密度和透气性直接影响水洗速度，聚酯长纤维(如上海产的240)由长丝直接织成，织物严密、孔隙小、穿滤少，但易阻塞，过滤、水洗时刻较长；短纤维聚酯滤布(如上海产的758)较松软，透气性好、易过滤洗刷，但穿滤多，简单掉片，假如将上述两种滤布，合作运用助滤层，可战胜上述缺陷。最近英国的SCAPA过滤器材公司开发了一种复合滤布：底层为粗网状结构的聚酯纱布，中间是一层相似毛毡的短纤维过滤层，外层粘上一层树脂膜(聚四氟乙烯)，听说这种滤布过滤功能很好，既不穿滤也不阻塞，耐酸、碱、耐高温，铲除滤饼十分便利完全。常用合成纤维的特性见表3，表4为真空叶滤机常用的滤布。 表3                             各种合成纤维的功能合成纤维类型最高作业温度/℃耐酸性耐碱性抗氧化剂功能抗水解性聚 聚乙烯 聚酯(PBT) 聚酯(PET) 聚酰胺66 聚酰胺6 聚二氯乙烯 聚偏二氟乙烯 聚四氟乙烯 聚氯乙烯95 85 100 100 110 100 85 100 150+ 80优 优 良 良 差 差 优 优 优 优优 优 一般 差 良 良 良 优 优 优差 差 一般 一般 差 差 优 良 优 一般一般 一般 差 差 差 差 良 优 优 优 表4                    SCAPA公司引荐的真空叶滤机用的滤布纤维类别纤维纹路编号纱线品种质量g/m2透气量(12.7mmWG)m3/m2/min经线纬线聚乙烯     聚酯 聚酰胺2 4 5 9 13单线 细纤维 多线 带状线 纤维单线 细纤维 多线 带状线 纤维310 350 320 670 6805 2 4 2 4       工业出产中不管运用何品种型原料的滤布，运用一段时刻后均要洗刷滤布，将滤布孔眼、缝隙中的物料洗刷洁净。曩昔我国许多钛工厂都喜爱先用碱(NaOH、Na2CO3)浸泡后再洗刷，其实聚酯耐碱功能欠好，洗刷后看起来很松软，实践经碱浸泡后滤布强度大大下降，孔隙率变大，穿滤严峻，正确的办法是运用2%的HF浸泡1~2h即可，严峻时浸泡后再洗刷。[next]     (6)助滤层     偏钛酸过滤水洗时的过滤速率与真空度的巨细成正比，与过滤阻力成反比，在真空度必定的情况下，过滤阻力越小过滤速率越快，削减过滤阻力的办法有如下几种。     a.全絮凝由于偏钛酸的粒子很细，过滤水洗时细粒子很快阻塞滤布的孔眼，使过滤阻力添加，过滤速度下降。全絮凝的办法是在水解冷却后的偏钛酸冷却罐中参加絮凝剂(一般是聚酯胺)，使偏钛酸粒子絮凝变大，添加颗粒间的空地，减小过滤阻力，可是这种办法有时会使絮凝体内部的颗粒很难洗洁净；长时刻运用滤布表面发粘。     b.部分絮凝，部分絮凝是先取出一部分偏钛酸悬浮液(能够是待洗的偏钛酸、洗刷后的偏钛酸，或收回偏钛酸)，参加絮凝剂(一般是聚酰胺)构成絮凝后的偏钛酸悬浮液。偏钛酸在过滤水洗前，先在真空叶滤机的叶片上吸上一层上述絮凝后的偏钛酸，然后再吸待过滤的偏钛酸进行水洗操作，这种办法相同能够起到削减过滤阻力的作用，可是长时刻运用滤布表面也较粘，并且要占用一台水洗池。     c.助滤层,助滤层的材料能够挑选纸浆、木粉、稻壳灰等，但以纸浆为好，纸浆中的杂质少、灰分低，运用时把纸板(棉纸板、铜板纸)破碎、加热打浆，配成必定的浓度，在偏钛酸过滤水洗前先吸上一层纸浆作为助滤层，然后再吸待过滤的物料进行水洗操作。这种办法的作用比上述两种办法显着，也不存在偏钛酸絮凝体中间的粒子洗不洁净的现象，滤布也不发粘，滤饼卸料很便利，纸浆在后面的煅烧时被烧掉，国外运用的较多，但除了要占用一台水洗池外，还要添加一套制备纸浆的设备，并且纸浆的报价较贵。     选用助滤层不只能够下降过滤阻力，加速过滤速率，并且过滤水洗时偏钛酸细颗粒的穿滤现象大大削减，尽管操作比较费事，本钱也添加一点，但从进步过滤水洗速度，削减偏钛酸穿滤丢失，减轻偏钛酸收回工序的担负来看，其归纳经济效益是很显着的。     (7)水 质    水质对钛的产品质量影响很大，特别是水洗及其今后的各道工序中的用水(包含晶种制备)要求都很严。由于普通自来水中的杂质较多，水中的铁等金属杂质离子在长时刻的水洗进程中会富集在偏钛酸的表面，而水中的钙、镁、硅等会与硫酸根构成不溶性的堆积，不只影响产品的纯度、白度，还会影响钛的涣散功能。有的工厂的水源为地下水，硬度高，杂质多更要留意，一般漂前水洗可运用自来水，漂后水洗运用离子交换水，至少也得运用经净化(砂滤或活性炭过滤)后的自来水，尽量避免水质对产品构成的污染。       别的，滤饼的厚度要操控适中；在吸片过滤前料池中的浆料要坚持上下均匀，避免滤饼下厚上薄；吸片后抽干时刻不易过长，避免发作裂缝使水流发作短路；水洗池中的水最好下进上出，并要定时替换，及时铲除池底的残料；平常操作时水洗池中的水要一直坚持滤饼在液位以下，避免露片，不然不只洗不净，触摸空气部位滤饼中的二价铁会氧化成三价铁，这些都是实践出产中行之有用的操作经历。     以上水洗操作均是在真空状态下进行的，加压水洗在美国专利USP3981978中曾介绍过，该办法是在膜式过滤机中，以1~16x105Pa的压力进行加压过滤、洗刷，实验证明1台2.5m2的膜式过滤机，处理锐钛型钛的才能为10~15kg/(m2·h)，处理金红石型钛为8kg/(m2·h)，2次水洗时刻总共仅78min，滤饼固含量50%，Fe含量为25X10-6。

钛液水解所生成的水合二氧化钛，是一种外观比较粘稠的悬浮液，放置时会缓慢沉积出白色的水合二氧化钛的沉积，它是由1000个左右粒径在0.6~1.2μm的水合二氧化钛絮凝而成的凝胶，在每一个胶粒的结构上，有大约20个2nm巨细的微晶(晶种)，其化学组成一般是：TiO2170~200g/L、H2SO4300~400g/L、FeSO4·7H2O200~250g/L，以上组成随工艺不同略有改变。这种悬浮液尽管能通过惯例的固液别离的方法把它别离出来，可是水合二氧化钛的表面吸附着很多的游离酸(母液)，这些被吸附的游离酸无法通过一般的固液别离操作来把它们别离洁净，并且这些游离酸中含有很多的硫酸亚铁、以及铬、钒、锰、铜、铅等金属的硫酸盐，这些杂质的存在会严重影响产品的光学性质和颜料功用。水洗的意图就是运用水合二氧化钛颗粒不溶于水，而一些贱价金属杂质的硫酸盐溶于水的特色，通过水洗把吸附在水合二氧化钛表面上的游离酸、未水解的钛液以及以铁盐方主的可溶性杂质离子用水洗掉，然后到达净化水合二氧化钛的意图。     工业水洗操作一般运用离心机、真空叶滤机和真空转鼓过滤机，其间用于水合二氧化钛过滤与洗刷操作国内外首要以真空叶滤机为主，因为在该出产工序中，洗刷比过滤重要，因而要挑选一种兼有充沛洗刷功用的液固别离的过滤与洗刷设备。     真空叶滤机，又称莫尔(Moor)式过滤机，从过滤推动力可分为加压和真空两个类型，钛工厂首要选用真空叶滤机。该机的叶片呈长方形，每片过滤面积2~5m2(双面)，上面开有壁槽和孔，开槽率一般不低于50%，每个叶片内部接有2~4根真空管，10~30块叶滤片组成一组，每块叶片中的真空管与该组上部的真空总管相连接，每块叶片表面套有(或张贴、嵌入)耐酸工业滤布，叶片的原料大多选用硬聚氯乙烯(PVC)、聚、ABS、硬橡胶、木材等耐酸功用杰出的材料制成。     在进行偏钛酸(水合二氧化钛)水洗操作时，首先将叶片用行车吊入偏钛酸浆料槽(吸片槽或上片槽)中，该偏钛酸浆料应事前冷却至60℃以下，避免温度过高损坏叶片及浆料槽中内衬的耐腐蚀材料。待敞开真空后，在负压的效果下、浆猜中的滤液穿过滤布通过叶片中的集液管(真空管)，抽至主动倒液罐，而偏钛酸颗粒截留在滤布上构成滤饼。在吸片时要不断添加浆料，坚持叶片一直浸没在浆猜中，当滤饼到达必定厚度后，在坚持真空的情况下，将整组叶片吊起，稍稍抽干放入一清水池中，在不断添加清水，并坚持叶片彻底浸入水中的状况下，进行接连洗刷操作。水洗一段时间后，搜集少量滤液滴加1%铁溶液，如呈蓝色需求持续水洗，呈绿色表明行将洗好，呈黄色则已到达漂前水洗的标准(Fe2O30.01%)。     真空叶滤机尽管是一种较陈旧的空隙过滤操作设备，可是它结构简略、造价低、出产能力很大、没有任何传动部件、修理保养很便利，并一起具有过滤与水洗的功用，特别是对滤饼的洗刷很充沛，加上它在水洗操作时整个叶片浸没在水中操作，能够避免滤饼(偏钛酸)触摸空气，避免滤饼中的贱价铁(硫酸亚铁)等离子在空气中被氧化成高价状况而无法洗掉，因而在国内外钛职业中得到广泛运用，缺陷是耗水量比真空转鼓式过滤机多。     在挑选与制作真空叶滤机的叶片时，首先要考虑到滤片的原料要耐腐蚀、耐温，避免在真空下长时间操作而导致变形，其非有必要添加每片叶滤片上的开孔率，曩昔那种在硬PVC板上打孔的外片，因为开孔率低、易变形，大部分工厂已不再运用。真空集液管(真空管)应安置在叶片的底部，以确保在过滤、水洗操作完毕后，把叶片内部的滤液和水抽洁净。     真空叶滤机的结构尽管简略，可是它的排液体系比较复杂，排液体系功用的好坏直接影响水洗进程的平稳操作。我国现在钛工厂运用的排液设备有两种。[next]     (1)主动倒液罐     图1中的主动倒液罐又称真空主动倒液罐、主动倒水罐或真空吸液罐等，曩昔曾是我国各钛工厂遍及运用的排液设备。    该罐一般为立式，内部分为上、下两个罐体，中间分隔板上有一下料口和上浮阀联接，下浮阀通过连通管与上罐体相通。在真空状况下底部的排液、气口被橡胶板吸住，在真空力的效果下，来自叶滤机中的滤液不断进入上罐，并通过中间分隔板上的下料口流至下罐，跟着下罐液位不断上升，下浮阀浮起把连通管底部封死，当下罐液位持续上升至上浮阀的方位，上浮阀也将下料口堵死，此刻上下两罐彻底阻隔，上罐持续坚持负压状况，抽进来的滤液只能留在上罐，而下罐因连通管封死已与真空阻隔，在大气压力下排气口上的橡皮板主动掉落，下罐处于常压状况，滤液受重力效果推开底部排液口上的橡胶板，滤液主动排出(有的工厂在上浮阀上装置一根顶杆，当上浮阀上升至必定方位后，顶杆把排气口上的橡胶板顶开，使下罐构成常压排液)。当下罐的滤液排至下浮阀邻近时，下浮阀受重力效果而落下，连通管把上部的真空引进下罐，下罐在真空力的效果下从头把排液口和出气口上的橡皮板吸住，上浮阀受上罐液位的重力效果和下罐的负压效果落下，上罐的液体从头流入下罐，开端下一个循环的排液操作。     主动倒液罐的材料一般选用硬PVC板或钢衬胶、钢衬玻璃钢等。该设备的内部运作和排液是空隙的，但水洗抽滤和滤液的搜集进程是接连的，不需求人工切换阀门，可是有必要每台真空叶滤机配一台主动倒液罐。     因为旧式的主动排液罐每台真空叶滤机需求装备一台主动倒液罐，一个中型钛厂的水洗工段有时要装备10余台，并且上浮阀、下浮阀、排气口等几个运动部件常常失灵需求修理，平常每一次排液进程中真空都要在短时间内被损坏一次。1985年南京油脂化工厂开发了一种合适我国大多数钛厂工艺布局的主动卧式接连排液体系，已在我国许多钛工厂中得到使用。[next]     (2)卧式主动接连排液体系     卧式主动接连排液体系与主动倒液罐比较有如下长处。     a.多台真空叶滤机可共用一台卧式主动接连排液器，假如不考虑水洗废酸的分类，原则上一台卧式主动接连排液器就能满意出产的需求；     b.用离心泵接连向外排液，排液时不损坏真空，可节省真空能耗，其技能关键是处理了离心泵在真空状况下的正常工作问题；     c.卧式安置，排液器的进口能够低于或等于叶滤机滤液的出日高度，削减无功丢失，节省真空能耗，因为真空提高高度每添加lm，实践真空丢失10%左右；     d.能够接连主动操作，修理量很少，因为不需求每台真空叶滤机装备一台主动倒液罐，因而设备台数能够大幅度削减，占地面积不大，具有显着的经济效益，特别合适国内钛厂低位水洗的工艺安置。     该体系的操作进程参见图2。    从真空叶滤机抽来的滤液进入别离罐，别离罐上部一根主真空管与真空体系(真空泵)联接，副真空管作为平衡管与分流器联接，滤液由罐底的出口经离心泵先送至10m以上的分流器，然后再从大气腿下面的溢流槽排出，然后使离心泵的进出口均处于真空状况下，两头的肯定压力持平，处理了离心泵在真空状况下的工作问题。别离罐内设有液位控制器与离心泵联锁，避免液位过高将滤液抽至真空体系内，或液位过低形成离心泵空工作。

水合二氧化钛的制作，一般包含钛液的水解和水合二氧化钛的净化。钛液的水解能够把它当作盐类水解的一部分。最浅显的了解盐类的水解反响，就是把它当作中和反响的逆反响，即：    可是由于组成盐类的离子不同，盐类与水效果时会发作弱电解质面使溶液的pH发作改动，如弱酸强碱盐醋酸钠溶于水时，发作的水解反响使溶液呈碱性：                                CH3COONa+H2O===CH3COOH+NaOH(Na+、OH-)    而强酸弱碱盐，如氯化铵溶于水时，发作的水解反响使溶液呈酸性：                                NH4Cl+H2O===NH4OH+HCl(H+、Cl-)     从以上盐类水解反响能够看出，pH值是影响盐类水解的首要要素，在盐类水解到达平衡后，溶液中H+和OH-浓度的改动能够损坏水解反响的平衡，使反响朝左或朝右进行。关于强酸弱碱盐，在溶液偏碱性的情况下水解率较高，假如此刻进步溶液的酸度，水解反响则不能进行；相同关于强碱弱酸盐，在溶液呈酸性的情况下水解率才会高。 表1               部分金属氢氧化物沉积时的pH值氢氧化物开端沉积时的pH值氢氧化物开端沉积时的pH值Ti(OH)4 Ce(OH)4 Ti(OH)3 Fe(OH)30.47~1 0.8~1.2 2.5~3 2~3Fe(OH)2 Cr(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)24.5~7 4.6~5.6 8.6~10.8 7.2~8.7       表1为部分金属氢氧化物沉积时的pH值，由于不同的盐类有不同的水解pH值，溶解于钛液中的其他可溶性金属杂质的硫酸盐，如铁(Fe2+、Fe3+)、铝(A13+)、锰(Mn2+)、铜(Cu2+)、铅(pb2+)、镍(Ni2+)、铬(Cr3+)、钴(Co2+)、铈(Ce4+)等，它们水解时的pH值都较高，如Fe2+开端水解沉积时pH值为4.5~7，Mn2+水解沉积时pH值8.6~10.8只要在到达水解pH值时，才会发作它们的氢氧化物沉积。硫酸法钛出产工艺中，钛液的水解是在酸度很高的情况下进行的,并且在水解进程中还不断有游离酸发作，因而上述金属杂质离子会遭到溶液中的酸度按捺而不发作水解沉积，这样在钛液水解时不只能够使水合二氧化钛沉积下来，而其他杂质离子仍留在母液中，使沉积下来的水合二氧化钛能很好的与钛液中可溶性杂质分脱离。     影响盐类水解的要素除了pH值外，当然还有溶液的温度和浓度。酸、碱中和反响是一个放热反响，它的逆反响盐类的水解肯定是一个吸热反响，进步水解时的反响温度，反响能够向水解方向移动，水解会更彻底。而盐的水解度与盐的浓度平方根成反比，因而下降盐的浓度有利于盐的电离，能够进步它的水解速率和水解度。     可是钛液的水解与一般盐类的水解有相同之处也有不同之处，其中最显着的差异是献液的水解没有一个固定的pH值，只要在加热或稀释的条件下，不需要附加任何反响剂即能水解分出水合二氧化钛的沉积，甚至在酸度很高的情况下(H2SO4400~500g/L)，经过长期的煮沸也能发作水合二氧化钛的沉积。由于钛液这种遇加热和稀释会发作水解的性质，所以在钛液制备进程中的浸取、过滤洗刷、浓缩等工序不只操作温度不能太高，并且要尽或许的防止用水稀释避免发作钛液的前期水解。[next]     在常温下用水稀释钛液水解生成的是a钛酸或正钛酸(H4TiO4)如胶体氢氧化物沉积，这种组成也能够写成Ti(OH)4,适当于二氧化钛的二水合物——TiO2·2H2O，它能溶于有机酸、稀无机酸和钛液中，其溶液具有显着的胶体特征，如把此溶液陈化或加热会失掉胶体特征，一起沉积物a钛酸也会转变成β钛酸(偏钛酸)，这种沉积物就只能溶于热的浓硫酸中。其化学反响式如下：    假如把钛液直接加热坚持欢腾也能发作水解反响生成偏钛酸(H2TiO3)的白色沉积，这种水合物的组成亦可写成TiO(OH)2，它挨近二氧化钛的一水合物(TiO2·H2O)，这是现在工业上经过钛液水解制取偏钛酸的仅有方法，其化学反响式如下：    上述水解产品经X衍射分析标明，正钛酸是无定型的化合物、偏钛酸具有不太显着的晶体结构，与锐钛型二氧化钛的晶体结构彻底相同。由于煮沸和稀释都能促进钛液的水解，在工业出产中往往两者并用。一般钛的硫酸盐水解时的产品是锐钛型二氧化钛，而钛的卤化物或硝酸盐水解时得到的是金红石型二氧化钛。     从钛盐制取水合二氧化钛，还能够选用碱沉积法，这是前期从钛液制取氢氧化钛的方法，其化学反响式如下：                               TiOSO4+Na2CO3+2H2O→Ti(OH)4+Na2SO4+CO2                               TiOSO4+Na2CO3+H2O→TiO(OH)2+Na2SO4+CO2     关于钛液加热水解的反响机理的报导许多，但比较有代表性的是水解进程中的H+搬运和胶体的凝集进程。一般以为在F值低、总钛高的钛液中以胶凝进程为主；而F值高、总钛低的钛液中以离子间的反响为主。     由于钛在元素周期表中坐落ⅣB族，它的正四价离子的离子半径很小，所以四价钛在水溶液中很难以简略的离子方法存在，而是与水构成络合物，以水合络离子的方法存在，一般是一个6配位的水合络离子[Ti(H2O)6]4+.水解收第一步是从一个水分子中脱去1个H+，这样就构成了一个由5个水分子和1个OH-所组成的络合离子,然后下降了钛的电荷。OH-起着“桥基”的效果。    跟着溶液中酸度的逐渐增高，这时由于钛的“羟桥”络合物上的H+持续搬运而构成更安稳的“氧桥”。这种H+的搬运跟着水解进程的持续，而构成多核络合物。 [next]     这种顺次生成的多核络合物，呈锁状或网状胶粒结构，终究凝集成大颗粒，当凝集粒子到达10μm左右时就可沉积下来。也有的学者以为这种以氧为链桥的多核络合物，在溶液中实际上呈如下长链状结构。   跟着热水解的进行，链长越来越长，在加热和拌和的效果下，相互环绕在一起发作凝集而沉积。这种凝集既使在较高的酸度下也能进行，不断重复上述凝集和沉积进程，使水解反响持续进行，直至绝大部分钛离子水解生成水合二氧化钛胶粒从母液中沉析分离出来。      美国巴克斯特尔(Baricsdahle)在他的“钛的发现与它的化学与工艺学”一书中是这样论说的：水解终究沉积产品是10~200μm巨细的白色絮凝团，它的巨细直接决议水解产品偏钛酸的过滤与洗刷速度；对颇料功能无关，它是由0.6~0.7μm的1次集合粒子凝集而成，1次集合粒子才是决议颜料功能的基粒子，此粒子又是由大约1000个60~75mμm的微晶组成，每个60~75mμm的微晶是由10个原子呈线性摆放而组成的网状结构。     前苏联别连基和利斯庚在他们所著的“颜料化学与工艺学”一书史所述观念与美国巴克斯特尔的观念相似，他们以为水解开端前先构成亚安稳的锐钛型微晶体，直径3~10nm，20~30个这样的微晶体定向摆放配位成胶体颗粒，它决议着二氧化钛粒子的巨细，这种胶粒成片状结构，长度为45~90nm，厚度约0.25nm。跟着水解持续进行，胶粒加快凝集成0.55~0.75μm的一次集合粒子，它决议颜料粒子的根本功能，其比表面积约60~70m2/g，因而能够吸附很多的水和硫酸盐离子。正钛酸每摩尔钛吸附着大约0.3摩尔的硫酸根，偏钛酸每摩尔钛吸附大约0.1摩尔的硫酸根(SO42-)，所以偏钛酸的组成近似10H2TiO3·SO3.    不管是哪一种水解机理，水解进程总要经过以下3个阶段来完结。     (1)结晶中心的构成(晶核的构成阶段)，这是能够测出来的最小粒子，它不能被打碎，只能被溶解，它的巨细首要取决于晶种浓度;     (2)晶核的生长与水合二氧化钛开端分出的阶段，晶核生长构成一次集合体，集合体巨细取决于水解条件，它直接影响颜料的功能，能够被化学和机械力破碎；     (3)水合二氧化钛的凝集沉析及沉积物组成改动的阶段，此刻凝集颗粒巨细影响偏钛酸的过滤和洗刷功能，对颜料功能影响不大。     第一阶段是晶核构成阶段，水解开端首先从弄清的钛液中分出一批极微细的称为晶核的结晶中心，这批晶核的数量、性质、结构、组成为终究水解产品的性质和组成奠定了根底。     在安稳性差的亚安稳钛液中，在水解前的寄存进程中就现已构成一部分这种极细的胶体晶核，只不过它的数量缺乏于作为结晶中心而在短期内诱发水解反响，可是这些不良结晶中心的存在，会严重影响水解产品的功能，对制品钛的质量也晦气。因而用“新鲜”钛液与安稳性欠好的“陈腐”钛液一道水解时，得到的沉积物组成是不同的，所以在水解前要先除掉这些不良晶核(包含上批水解后的残留产品)。为了正确引导水解进程，在溶液中有必要具有一批适当数量、具有必定组成结构的晶核来作为结晶中心。在工亚出产中这些受控的结晶中心，能够经过按必定程序加热稀释后发作(自生晶种)，或独自人为地制备一批晶核，再把它们放到待水解的钛液中(外加晶种).由于这部分晶核的数量和组成往往不固定，因而有时把化学组成彻底相同的钛液，在彻底相同的条件下水解，由于晶种的不同也会得到不同的水解产品。假如说水解是钛出产中的中心部位，那么晶核的构成又是水解进程中最重要的一环。     在第二阶段，也就是粒子的生长阶段钛以水合二氧化钛的方法在现已构成的结晶上逐渐沉析长大成为水合二氧化钛颗粒，但还缺乏以能够沉积下来，这个阶段就是在水解时发现刚变色的阶段，此刻溶液的化学组成未发作改动，这种物质的组成在适当宽的TiO2与H2SO4浓度范围内是不变的，可是在选用外加晶种水解时，这段晶核生长的阶段没有自生晶种水解时显着。     第三阶段，水合二氧化钛颗粒逐渐凝集长大而沉积下来，这些凝集颗粒的巨细、涣散程度对今后的水洗操作带来较大的影响。在这个阶段中由于从溶液中分出了固体偏钛酸颗粒，打破了本来溶液中的水解平衡，使水解以较大的速度进行，液相中的二氧化钛组分，不断的转为固相偏钛酸的沉积，溶液中的二氧化钛浓度不断下降，游离酸浓度急剧升高，在这期间也一起发作沉积粒子的部分溶解和从头分出新的沉积进程，直至水解进程绪束。     沉积的偏钛酸表面吸附有母液，也就是母液中所含的游离酸、硫酸亚铁及其他金属杂质离于的硫酸盐等。走运的是钛液的热水解能够在较高的酸度下进行，这些杂质离子在这样高的酸度下不会沉积下来，今后能够经过水洗的方法除掉。可是三价铁离子水解时的酸度较高(pH2~3)，很有或许会在水解时与偏钛酸一起沉积下来，因而在工业出产中水解用的钛液中要含有必定量的三价钛，水解后的母液中也应该含有微量的三价钛，三价钛含量一般操控在0.1~0.5g/L。     水解是钛出产中极为重要的工序，在颜料级钛出产进程中，操控沉积物的粒子巨细和使沉积颗粒均匀是水解工艺的要害。由于水解时的操作条件根本上决议了二氧化钛微晶体、水合二氧化钛胶粒的巨细和偏钛酸的组成，尽管盐类水解反响是可逆的，可是水解过释中粒子的生长是不可逆的，操作不妥简直无法返工弥补，终究直接影响后工序的操作和制品钛的质量。

六水合硫酸镍在业内统称就叫做硫酸镍。以下我们来了解一下六水合硫酸镍的详细内容！分子式 NiSO4·6H2O分子量 262.85别名 Nickelous sulfate;Morenosite 分子结构式 性状 绿色结晶体，正方晶体。低于31.5摄氏度结晶NiSO4.7H2O, 31.5至53.3摄氏度为六水盐。103.3摄氏度失去六个结晶水。 易溶于水，水溶液呈酸性，微溶于酸、氨水。质量标准    GB/T 1287-94项目Item                                             优级纯　  分析纯　  化学纯                                                      (GR)      (AR)      (CP)含量(NiSO4·7H2O)Assay,%                           ≥ 99.0      98.5      98.0水不溶物Insoluble matter in water,%                ≤ 0.005     0.01      0.02氯化物(Cl)Chloride,%                               ≤ 0.001     0.001     0.005硝酸盐(NO3)Nitrate,%                               ≤ 0.003     0.003     0.02钠(Na)Sodium,%                                     ≤ 0.01      0.02      0.05钙(Ca)Calcium,%                                    ≤ 0.005     0.02      0.1铁(Fe)Iron,%                                       ≤ 0.0005    0.001     0.005钴(Co)Cobalt,%                                     ≤ 0.002     0.01      0.05铜(Cu)Copper,%                                     ≤ 0.001     0.002     0.005锌(Zn)Zinc,%                                       ≤ 0.002     0.01      0.05铅(Pb)Lead,%             &nb

钴是灰色硬质金属，它的居里点（失去磁性的临界温度点）为1150℃，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具有磁性和耐高温性。在300℃以上发生氧化作用，极细粉末状钴会自动燃烧。钴能溶于稀酸，在浓硝酸中会形成氧化薄膜而被钝化；在加热时能与氧、硫、氯、发生剧烈反应。 

水合二氧化钛的分子式能够写成TiO2·H2O或H2TiO3、TiO(OH)2,也称氢氧化钛或偏钛酸。水合二氧化钛的制作是硫酸法钛出产工艺的中心部分，也是整个工艺操控最严苛的当地之一。它是把黑色钛的硫酸盐溶液(钛液)、经过加热水解，从母液中分出白色水合二氧化钛的沉积，从而与母液中其他可溶性金属杂质离子别离，以利进一步提纯二氧化钛。水解产品的质量好坏，不只影响后工序的正常操作，并且直接影响终究产品的质量，往往会形成无法弥补的质量丢失。在出产颜料级钛时，对水解的要求，首先是水解产品有必要是具有必定粒子巨细、粒子散布均匀、易于过滤和洗刷的水合二氧化钛沉积，其次才是期望有较高的水解率、设备简略、操作便利等技能经济指标，因为水合二氧化钛的粒子性质直接决议了二氧化钛的光学功能和颜料性质。因而有人爽性把钛的硫酸盐溶液的水解进程称为水合二氧化钛粒子的制备进程是有必定道理的。     钛液的水解机理十分复杂，其化学反应式能够简略规纳如下：                                  Ti(SO4)2+H2O→TiOSO4+H2SO4                  (1)                                  TiOSO4+2H2O→H2TiO3↓+H2SO4                  (2)     上述化学反应式中(1)式简直不存在或存在很少，因为当工业出产中的钛液F值小于2.45时，溶液中应该以TiOSO4为主。从理论上来讲只要不含游离酸的中性水溶液中，TiOSO4才会悉数水解生成H2TiO3，而实际上不只钛液中含有很多游离酸，并且在水解进程中还会释放出游离酸，因而钛液的水解产品不只是H2TiO3,还有TiOSO4。如果把TiOSO4用TiO2·SO3来表明，把H2TiO3用TiO2·H2O来表明，钛液水解的产品实际上是一系列含水并呀附必定量SO3二氧化钛胶体凝集物，其分子式应为TiO2·xH2O·ySO3,因而正确的称号应是水合二氧化钛，其间TiO2、H2O、SO3之间的联系，即x和y的数值要视水解条件、溶液中F值的凹凸而不同。     因为氢氧化钛具有特征，且偏酸性，故可称为钛酸，其间Ti(OH)4称为a钛酸或正钛酸；TiO(OH)2则称为β钛酸或偏钛酸，一般人们为了回忆和书写的便利，习惯上总把水合二氧化钛称为偏钛酸，并书写成H2TiO3。    钛液水解所生成的水合二氧化钛中的H2O和SO3,不是以化合状况与二氧化钛化学结合在一起的，而是以一种十分结实的吸附效果而结合在一起，用水洗刷的方法很难悉数除洁净，工业上能够采纳加热煅烧的方法，一般SO3在700℃时即可除去。水合二氧化钛胶体具有很大的表面积，使用水合二氧化钛的这种激烈地吸附效果，有人曾用偏钛酸来吸附海水中的铀，或用它吸附金属杂质离子的才能来净化其他溶液，如在钛出产中就能够用偏钛酸来吸附硫酸铝溶液中的铁，用它净化后的硫酸铝溶液用于二氧化钛的表面处理。

钴是灰色硬质金属，它的居里点（失掉磁性的临界温度点）为1150℃，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具有磁性和耐高温性。在300℃以上发作氧化效果，极细粉末状钴会主动焚烧。钴能溶于稀酸，在浓硝酸中会构成氧化薄膜而被钝化；在加热时能与氧、硫、氯、发作剧烈反响。　　自然界中已知含钴矿藏有近百种，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中，常见的用于提取钴的矿藏有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿藏的赋存状况杂乱，矿石档次低，所以提取工艺比较杂乱且收回率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状况，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，最终得到钴化合物或金属钴。　　金属钴首要用于制作合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢能够显著地进步钢的耐磨性和切削性能，含钴50%以上的司太立特硬质合金即便加热到1000℃也不会失掉其原有的硬度。航空航天技术中运用最广泛的合金是镍基合金，也能够运用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为构成组成为NiAl(Ti)的相强化剂，当运转温度高时，相强化剂颗粒就转入固溶体，这时合金很快失掉强度。钴基合金的耐热性是因为构成了难熔的碳化物，这些碳化物不易转为固体溶体，分散活动性小，温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性就显现无遗，它可用于制作高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料运用含20%-27%铬的钴基合金，能够不要维护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能坚持磁性的少量金属之一，在热效果下失掉磁性的温度叫居里点，铁的居里点为769℃，镍为358℃，钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力进步2.5倍。在振荡下，一般磁性钢失掉差不多1/3的磁性，而钴钢仅失掉2%-3.5%的磁性。因此钴在磁性材料上的优势就很显着。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛运用。　　我国钴矿资源首要散布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西，其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5％、10.4％、8.5％、7.3％、7.1％、6％，这六个省的储量之和占全国总储量的70％，其他30％的储量散布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿，档次较低，钴首要作为副产品加以收回。依据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知，钴的均匀档次仅为0.02％，因此出产过程中金属收回率低，工艺杂乱，出产成本高。可利用的钴资源首要伴生在铜镍矿床中，其钴资源探明储量占全国总储量的50％左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿，甘肃金川为我国首要钴出产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中，现在现已开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。因为受资源条件约束，国内钴产值增加缓慢，不能满意国内市场需求，需经过进口补偿缺乏。

自然界中已知含钴矿物有近百种，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中，常见的用于提取钴的矿物有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低，所以提取工艺比较复杂且回收率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，最后得到钴化合物或金属钴。 　　金属钴主要用于制造合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能，含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度。航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金，也可以使用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为形成组成为NiAl(Ti)的相强化剂，当运行温度高时，相强化剂颗粒就转入固溶体，这时合金很快失去强度。钴基合金的耐热性是因为形成了难熔的碳化物，这些碳化物不易转为固体溶体，扩散活动性小，温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性就显示无遗，它可用于制造高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料使用含20%-27%铬的钴基合金，可以不要保护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能保持磁性的少数金属之一，在热作用下失去磁性的温度叫居里点，铁的居里点为769℃，镍为358℃，钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。在振动下，一般磁性钢失去差不多1/3的磁性，而钴钢仅失去2%-3.5%的磁性。因而钴在磁性材料上的优势就很明显。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛应用。 　　我国钴矿资源主要分布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西，其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5％、10.4％、8.5％、7.3％、7.1％、6％，这六个省的储量之和占全国总储量的70％，其余30％的储量分布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿，品位较低，钴主要作为副产品加以回收。根据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知，钴的平均品位仅为0.02％，因而生产过程中金属回收率低，工艺复杂，生产成本高。可利用的钴资源主要伴生在铜镍矿床中，其钴资源探明储量占全国总储量的50％左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿，甘肃金川为我国主要钴生产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中，目前已经开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。由于受资源条件限制，国内钴产量增长缓慢，不能满足国内市场需求，需通过进口弥补不足

钴镍钴镍作为战略资源在工业中的地位大大提高，在硬质合金、功能陶瓷、催化剂、军工 行业 、高能电池方面应用广泛，有工业味精之称。钴镍的生产以湿法冶金为主。钴镍在工业中的作用是相当重要的，在现代工业中，钴镍是不可替代的资。，主要分为以下四个步骤。 　　一、浸出。作为湿法冶金的第一步，浸出率的高低直接决定效率以及效益。原矿经过破碎、筛选、富集以及其他处理以后，将矿物里面的有价 金属 转移到溶液中的过程。在钴镍生产中浸出主要有酸性浸出、氯化浸出、氨浸出以及高压氧浸等等。主要用到的辅料有浓硫酸、浓盐酸、氯气，二氧化硫、氨水、空气、氯酸钠、双氧水、二氧化锰、亚硫酸钠等等。一般钴镍矿主要有硫化矿以及氧化矿，特别是硫化矿多半生有其他 金属 ，所以在浸出时不仅要考虑钴镍的浸出，还要考虑其他有价 金属 的综合回收利用。 　　二、除杂。除杂是钴镍冶金中产品保障的重要过程。 对于一些大量的杂质离子，比如铁离子、铝离子，主要考虑化学除杂法，直接加碳酸钠或者氢氧化钠调节pH在3.5-4.0，由于二价铁沉淀pH比较高，所以一般会加氧化剂使得二价铁氧化成三价铁，对于除铁还有黄铁钠矾法。对于铅镉铜一般会采用硫化钠除杂，一般调节pH在1.8-2.0左右。当然由于考虑到综合回收，可以先用其他萃取剂在较低pH捞铜后再除其他杂质。对于锰、锌、少量的铁铝锰铬，可以用萃取法除去。常见的萃取剂有P204、P507、cyanex272。 　　三、前驱体的合成。萃取生产合格的钴镍溶液，需用沉淀剂生产前驱体，主要的前驱体是碳酸盐、草酸盐。如若生产晶体，如硫酸镍晶体、硫酸钴晶体等，则不需要这一，直接浓缩蒸发结晶。一般合成前驱体采用对加方式，控制一定的过程pH以及终点pH，反应温度，反应时间等。控制一定的形貌，粒径等。 　　四、还原。如果直接选用高压氢还原，则不需要合成这一步。如果用高温氢还原，则把前驱体破碎后，在还原炉中控制一定的温度和气流量，然后破碎，真空包装。钴镍 金属 广泛应用于电池、硬质合金、不锈钢、石油化工、汽车制造、机械工具等 行业 ，钴镍粉体是现代工业不可缺少的 金属 材料。我国是贫钴国家，已探明的钴资源可开采储量是4.09万吨，仅占世界钴资源的1.03%，而钴资源的消耗却达到12000吨/年以上，占全球消耗量的25%；同时我国也是镍资源缺乏的国家，已探明的镍资源储量为232万吨，占世界的3.56%，而我国年消耗量约25万吨，每年缺口在10万吨以上。我国每年的锂离子、镍氢、镍镉等废电池超过30万吨，废旧电池保有量已超过100万吨，急需发展废旧电池的资源化利用技术。在锂离子、镍氢、镍镉等废电池中，存在丰富的钴、镍 金属 ，是重要的可再生钴、镍资源。利用废旧电池生产出满足高端产品应用要求的钴、镍粉末，可形成资源回收利用的良性循环。 

因为Co原子占有FeS中Fe的晶格，构成类质同相，所以选矿别离富集钴困难，浮选产出的钴硫精矿含钴不超越0.5%。为从贫钴硫精矿中提取钴，先氧化焙烧将S氧化成气体SO2除掉，一起将钴转变成水溶或酸溶形状，再用酸浸出钴，并与很多的铁渣别离。我国使用的焙烧工艺有三种：硫酸化焙烧、氧化焙烧一烧渣硫酸化焙烧和氧化焙烧一烧渣化焙烧。焙烧设备均选用欢腾焙烧炉。    氧化焙烧一烧渣硫酸化焙烧是一种两段法工艺。钴硫精矿硫酸化动力学研讨标明，该焙烧进程是分段完结的，开端是脱硫氧化反响，当焙砂含S降到2％-3％时，钴才开端很多硫酸化。因而分段焙烧既提高了S的利用率和设备生产能力，又有利于钴的硫酸化和收回。    1．氧化焙烧    在欢腾焙烧炉中于840-860℃温度下焙烧钴硫精矿。当精矿成分为（％）：Co 0.3-0.4、Fe 35-45、S 30-35时，可得到含Co 0.4％、Fe 45％、S 1.8％的焙砂和SO2浓度8％-10％的烟气。    2．硫酸化焙烧    焙砂配入含钴黄铁矿，使混合料含硫到达10%以上，一起参加3% Na2SO4，将铁酸盐中钴转变为CaSO4。酸化焙烧条件为：床能率5-6t/（m2·d），钴浸出率75%-80%。浸出液通过净化、沉积、缎烧等工序，即可得到产品氧化钴。

我国钴产值的40%来自铜镍硫化矿的归纳收回。金川有色金属公司占去从铜镍硫化矿中收回钴产值的80%。金川公司原矿含钴一般为0.05%，主要以硫化物形状存在于镍黄铁矿中，选矿时进入硫化镍精矿。此种精矿在电炉熔炼过程中，有85%的钴进入产品低镍锍，转炉吹炼时又一次分流，钴量的1/3进入高镍锍，其他2/3散布于转炉渣中。因转炉吹炼前、中、后期氧化程度的不同，中后期转炉渣含钴可达前期渣的2倍，均为0.4%-0.7%。此中后期转炉渣不回来电炉处理，而是作为提钴质料送炼钴体系。镍高锍中的钴在电解时与镍一道进入阳极液，可采用将Co2+氧化成Co3+，然后调pH使之水解成Co(OH)3沉积从溶液中分出。过滤后所得钴渣含Co 10%、Ni 30%、Fe 2%-4%、SiO2 4%-9％，可用来出产氧化钴、钴盐和电解钴。

钴是灰色硬质金属，它的居里点(失掉磁性的临界温度点)为1150℃，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具有磁性和耐高温性。在300℃以上发作氧化效果，极细粉末状钴会主动焚烧。钴能溶于稀酸，在浓硝酸中会构成氧化薄膜而被钝化;在加热时能与氧、硫、氯、发作剧烈反响。 自然界中已知含钴矿藏有近百种，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中，常见的用于提取钴的矿藏有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿藏的赋存状况杂乱，矿石档次低，所以提取工艺比较杂乱且收回率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状况，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，最终得到钴化合物或金属钴。 金属钴首要用于制作合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢能够显著地进步钢的耐磨性和切削性能，含钴50%以上的司太立特硬质合金即便加热到1000℃也不会失掉其原有的硬度。航空航天技术中运用最广泛的合金是镍基合金，也能够运用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为构成组成为NiAl(Ti)的相强化剂，当运转温度高时，相强化剂颗粒就转入固溶体，这时合金很快失掉强度。钴基合金的耐热性是因为构成了难熔的碳化物，这些碳化物不易转为固体溶体，分散活动性小，温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性就显现无遗，它可用于制作高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料运用含20%-27%铬的钴基合金，能够不要维护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能坚持磁性的少量金属之一，在热效果下失掉磁性的温度叫居里点，铁的居里点为769℃，镍为358℃，钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力进步2.5倍。在振荡下，一般磁性钢失掉差不多1/3的磁性，而钴钢仅失掉2%-3.5%的磁性。因此钴在磁性材料上的优势就很显着。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛运用。 我国钴矿资源首要散布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西，其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5%、10.4%、8.5%、7.3%、7.1%、6%，这六个省的储量之和占全国总储量的70%，其他30%的储量散布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿，档次较低，钴首要作为副产品加以收回。依据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知，钴的均匀档次仅为0.02%，因此出产过程中金属收回率低，工艺杂乱，出产成本高。可利用的钴资源首要伴生在铜镍矿床中，其钴资源探明储量占全国总储量的50%左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿，甘肃金川为我国首要钴出产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中，现在现已开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。因为受资源条件约束，国内钴产值增加缓慢，不能满意国内市场需求，需经过进口补偿缺乏。

一、前言 镁氧(MgO)是重要的耐火原料，可以广泛应用于冶金、建筑、化工等行业。镁氧的制取有多种途径，重质镁氧是煅烧菱镁矿和白云石、硫酸镁热分解以及氯化镁水解而制得。以卤水石灰为原料，从溶液中沉淀出氢氧化镁，然后进行热处理可以制得具有不同活性的镁氧。从理论上讲，卤水合成氧化镁，由于反应产物Mg(OH)2的溶解度远小于Ca(OH)2，反应Mg2++Ca(OH)2=Ca2++Mg(OH)2↓在一般条件下理应进行得比较容易和充分，而在实际生产过程中，要想制得品质优良、能耗较低、工艺流畅的镁氧产品却并非易事，会受到多种因素的制约，其反应条件需要我们通过试验和研究逐一加以确定。 二、反应条件的确定 （一）卤水中SO42-的去除 从测得的卤水试样成份看：Mg2+=1.97mol/L≈2mol／L,SO42-=0.607mol／L≈0.6mol/L，卤水中SO42－的含量远高于海水。由于KspCaSO4=9.1×10-6(25℃)，较低。因此，当向卤水中直接加入Ca(OH)2时，势必在Mg(OH)2析出的同时伴随有CaSO4沉淀的产生。实验证明，用不去除SO42-的卤水直接与灰乳反应制得的Mg(OH)2含40%的CaSO4，制得的MgO产品含30%的CaO。 去除卤水中SO42－的办法是向卤水中预先加入CaCl2溶液，使之形成CaSO4沉淀而除去。CaCl2溶液为后道反应过程所产生的母液，母液中CaCl2的浓度视卤水中的Mg2+、SO42-的含量以及沉淀的反应时所加灰乳浓度而定，本着有效去除SO42-，减少工艺流程液体处理量，在实际许可的范围内应尽量使母液中CaCl2的浓度高一点。这里我们可获得的母液CaCl2含量在0.8mol/L～1mol／L。 反应SO42-+CaCl2（母液）→CaSO4↓+2Cl-的当量点视最后加入的CaCl2不再使卤液产生沉淀为准，再适当过量一点。关键的问题是若不严格控制CaCl2的加料速度，沉淀物的沉降速度将很缓慢，难与母液分离。我们在不同的时间内向一定量卤水中加入CaCl2溶液，测定各沉淀的沉降速度，结果如表1。 表1  CaCl2的加料速度与CaSO4沉降速度的关系由表1可看出，只要将CaCl2的加料时间控制在30min左右，就会获得沉降性能较好的粘连晶簇的石膏沉淀。 （二）反应终点的确定 准确确定石灰卤水合成Mg(OH)2反应的当量点对于提高产品的质量，改善料浆的物理性能具有非常重要的意义，为了消除实际操作过程中难以避免的计量误差，我们采用pH值显示的方法确定反应终点。 准确称取NaOH、CaCl2，配制1mol／L的灰乳，将此灰乳按量分批加入一定量去SO42-卤水中(Mg2+=1mol/L)，控制一定的加料速度和搅拌速度，使其充分反应，记录反应溶液pH值的变化，结果如表2、图1。 表2  反应液pH值随反应进程的变化图1  反应溶液PH值随反应进程的变化 由图1可看出，反应初期PH几乎维持在9.80，这是因为加入的石灰乳全部消耗在Mg(OH)2的形成上，当反应接近等当点时(PH=10.46)，Mg2+与石灰反应基本完全，若再加入少量灰乳出现PH的突变，沉淀过程的PH变化反映了反应的进程，因此我们可以根据PH来确定反应的终点，此处的反应终点为10.46，实际上为了保证产品的纯度，避免出现不完全反应，我们一般将PH控制在10.4左右。 （三）反应程序的确定 所谓反应程序，这里主要是指反应的操作程序。反应的操作程序的不同，直接影响产物的颗粒大小，从而影响Mg(OH)2料浆的沉降和过滤性能，不适当的反应程序所产生的Mg(OH)2呈胶状物，结晶非常细小(小于1μm)，比表面积大，沉降过滤性能差。对这一问题的解决，已经成为工艺过程最为关键的技术之一。目前解决的办法，主要有两个：一是让反应处于浓CaCl2介质中，从而减缓反应的速度，促使产物颗粒长大；二是通过晶种回输的办法使得Mg(OH)2颗粒不断长大，但这种工艺目前在国外只适用于含镁量低的海水的提镁过程，卤水提镁过程使用该法没有先例。我们通过制定特定的反应程序，成功地将晶种法运用到这一过程，取得了非常理想的效果。具体研究结果将在今后的文章中作详细介绍。 （四）灰乳浓度、加料速度及反应搅拌速度的确定 如上所述，反应程序的设计对产物的沉降、过滤性能具有重要的影响，而温度、灰乳浓度、加料及搅拌速度、反应时间、C/M等同样对反应的进程、反应产物的品质及物理性能具有重要的作用。考虑从实际出发，反应只能在常温条件下(25℃左右)进行，从理论上讲，该反应的反应速度是很快的，反应时间这项指标，实际上是与灰乳的加料速度联系在一起的，关于C／M主要取决于反应终点，已确定为PH=10.4。因此，我们这里仅仅需要确定的是：灰乳浓度、灰乳的加料速度，以及反应的搅拌速度。 试验方案按正交表L9(34)进行设计，选定因素及水平见表3。试验共进行9次，每次试验均取等量的相同晶种，置于1L烧杯中，采用晶种法将含1mol/LMg2+的去SO42－卤水与灰乳连续反应四次，各次反应结束后倾出1/4浆料，控制PH=10.4，最后测定浆液沉降速度、过滤系数K及其产品纯度，再按正交试验法计算规则进行数据处理、绘图及分析。（如图2）。图2  沉淀反应各因素对技术指标的影响 试验结果显示，无论是从料浆的沉降、过滤性能看，还是从产品的纯度看，均以A1、B1、C3条件为最佳，即：灰乳浓度取0.5mol/L、灰乳加料速度取8mL/min，搅拌速度取200r／min。但仔细分析一下，当转速在150r／min～200r/min范围内变化时，对三项指标的影响均不很大，因此，搅拌速度可控制在150r/min～200r/min之间任一数值。关于灰乳的浓度，若取0.5mol/L，虽然有利于促进反应的转化，提高产品的纯度，但是，反应终了母液中Ca2+含量太低，用来去除卤水中的SO42－，所需的母液量势必增大。整个过程所需处理的溶液量增加，反应容器变大。由图2看出，灰乳浓度若取1.2mol/L，料浆K值及产品纯度并无较大变化，而反应母液中Ca2+达0.7mol/L～0.8mol/L。 表3  沉淀反应条件试验因素水平表综上所述，较为合理的灰乳浓度：1mol/L～1.2mol/L，灰乳加料速度：8mol/min、搅拌速度：150r／min～200r／min 三、结语 文章系统分析了石灰－卤水法提取镁氧产品反应过程的几个主要影响因素，通过试验和研究反应的几个主要条件，加以逐一确定，从而保证了在实际生产过程中，使产品品质更优良，能耗更低，工艺更简洁、更流畅、更合理。对综合开发沿海卤水资源具有重要的现实意义，最终的反应条件是：反应终点定为PH=10.4；灰乳的浓度：1mol／L～1.2mol/L，灰乳加料速度：8mL/min;搅拌速度：150r/min～200r/min，反应运用晶种法提高产物的沉降过滤性能；在卤水去SO42-过程中，CaCl2的加料时间定为30min。

电解钴是最重要的钴产品之一。国内电钴的出产质料，一般是铜、镍、铅、锌等冶炼进程产出的含钴副产品，如镍电解净化进程产出的钴渣、含钴黄铁矿烧渣等。 从含钴副产品中出产电钴的准则流程首要有两种，一是选用化学沉积法去除杂质，两段氧化沉积别离镍和钴，火法煅烧后复原熔炼得到粗钴，铸成阳极电解精粹；另一种是选用萃取除杂，萃取别离镍和钴，得到氯化钴溶液，不溶阳极电解。 金川集团公司是我国镍钴的首要出产基地，钴的年产量到达500t以上，目条件钴已构成两大出产体系，别离出产电钴和氧化钴，并产出钴盐等其他产品。出产质料为镍体系的钴渣和富钴锍。 电钴的出产以镍体系电解流净化所产钴渣为厚料，选用钴渣球磨浆化→复原溶解→黄钠铁矾除铗→除铜→二段沉钴→氢氧化钴反射炉烧结→电炉复原熔炼→可溶阳极电解工艺出产电解钴，别离钴后的硫酸镍回来镍出产体系。这是一个火法和湿法相结合的出产流程。出产工艺的流程图示于图1和图2。图1  从钴渣出产氢氧化钴的工艺流程图图2  从氢氧化钴出产电钴的工艺流程图 选用与此相似流程出产电解钴的其他供应商还有前沈阳冶炼厂、重庆冶炼厂等。 选用N235萃取净化和别离、不溶阳极电解工艺出产电解钴的首要供应商是成都电冶厂。 一、钴渣的复原浸出 镍电解体系净化产出的钴渣，首要元素组成列于表1。 表1  钴渣的首要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中首要以氧氧化物方式存在，在液固比为（3～4）∶1及机械或鼓风拌和条件下，用硫酸调pH＝1.5～1.7，通入SO2复原溶解。但在初期未通入SO2之前，因Cl－被氧化而放出氧气，复原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液，在鼓空气拌和浸出时部分Fe氧化成三价。首要化学反响可表示为：在鼓空气拌和情况下，可发作亚铁离子的部分氧化，如：复原浸出液的成分列于表2。 表2  钴渣复原浸出液首要成分二、钴浸出液的净化 浸出液中首要杂质元素是铁和铜，非有必要的有铅、锌、锰、砷等。铁选用黄钠铁矾法除掉，铜用硫化沉积法除掉，其他杂质用水解沉积法除掉。 （一）黄钠铁矾除铁 黄钠铁矾除铁的基率原理是生成难溶盐。黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]是一种淡黄色晶体沉积，具有杰出的过滤性和洗刷性，生成进程比较复杂，需求较严格操控生成条件，首要影响要素有碳酸钠溶液的浓度、温度和pH值、晶种的参加等。详细操控条件如下： 1、碳酸钠的浓度 7%～8%的浓度，且有必要均匀参加，常用办法是运用低压风使碱液呈雾状喷入铁矾生成槽内。碳酸钠浓度高时，易生成胶状氢氧化铁，形成渣含有价金属上升，且过滤困难：浓度过低则对整个体系的体积平衡晦气，下降溶液浓度。 2、温度、氧化和pH值 除铁前溶液需经氧化，使Fe2＋氧化成Fe3＋，氧化剂一般为NaClO3，氧化温度≥85℃，铁矾生成温度≥90℃时，呈颗粒状，具有杰出过滤功能；除铁前溶液的pH值操控在1.5～1.7，氧化时刻操控在1.5～2.0h，结尾pH值操控在2.5～3.0，除铁率可达99%，溶液中Fe≤0.05g∕L；终究pH值操控在4.0～4.5时，除铁后溶掖中Fe≤0.001g∕L。 3、晶种 湿铁矾渣作晶种参加，即在除铁压滤时，在反响罐底留必定渣量，可大大加速黄钠铁矾除铁速度。 洗后铁渣成分为：0.5%～1% Co，1%～3% Ni，0%～0.4% Cu，Fe≥24%。 （二）沉积除铜 除铜的根本原理是生成难溶的硫化铜沉积。除铜作业在机械拌和的珐琅釜中进行，用量为Cu2＋∶Na2S＝1∶5。先配成饱和溶液，常温下缓慢参加釜内，初始pH＝2.0～3.0，终究pH＝3.5～4.0，由于为碱性。除铜停留时刻约30min。溶液中的铜含量可降至0003g∕L以下，一同可除掉铅。除铜的缺陷是或许部分生成NiS和CoS沉积，形成铜渣含镍钴过高，且使溶液中带入钠离子。 三、氯化水免除砷、锑 氧化水免除砷、锑的首要原理，是运用铁水解产出的肢状Fe（OH）3具有较强吸附效果，使砷、锑等杂质一道沉积。因而，砷、锑从溶液中脱除的深度，在很大程度上取决于溶液中的含铁量，一般要求溶液中含铁量为砷、锑量的10～20倍。在水解沉积前参加氧化剂，如、次或，意图是使二价铁氧化为三价铁。 四、氧化水解别离钴 运用三价钴氢氧化物的低溶度积，使钴氧化水解沉积，是出产上别离溶液中镍和钴的常用办法。 在酸性溶液中，Co2＋比Ni2＋优先氧化，且Co（OH）3的溶度积及水解沉积的pH值显着低于Ni（OH）3，在强氧化剂效果下，Co2＋被氧化而水解沉积。在氧化水解沉钴进程中，即便少置Ni2＋氧化而生成Ni（OH）3沉积，也仍对Co2＋具有氧化效果，发出发生Co（OH）3沉积的置换反响，Ni2＋进入溶液。常用的强氧化剂为或次改。 水解沉积进程中有H＋发生，有必要加碱进行中和。 在出产运用中，为了使钴和镍杰出别离，应遵照以下根本准则： （一）参加过量氧化剂和碱，如用次为氧化制，应使NaCl∶Na2CO3＝（1.1～1.2）∶1。 （二）操控恰当的析钴率，溶液含钴高时析钴率可高些。 （三）用二次沉钴替代一次沉钴，以取得较高纯度的氢氧化钴。 沉钴作业在空气拌和槽中完结。NaClO作氧化剂时，二次沉钴的工艺进程为：一次沉钴→压滤→滤渣用二次沉钴母液淘洗→复原溶解→二次沉钴→压滤，如图2所示。二次沉钴的根本技能参数见表3。 表3  二次沉钴的首要技能参数沉钴进程中，溶液用空气拌和均匀，氧化剂有必要用压缩空气雾化均匀喷洒在液面上。一次沉钴得到的氢氧化钴中，Co∕Ni≥10；二次沉钴得到的氢氧化钴中，Ca∕Ni≥350，Co∕Cu≥200，Co∕Fe≥100。假如要求出产1号电钴，Co∕Ni比须大于600。 五、粗钴阳极板的制备 二次沉钴得到的氢氧化钴含水约50%，配入少数石油焦，在反射炉中烧结成多孔氧化钴团块，然后与脱硫剂CaO、复原剂（石油焦）及造渣剂SiO2一同装入电炉，在高温下熔炼，插湿木进行复原和拌和，使氧化钴复原成金属钴，并脱去杂质，浇铸得到含钴超越95%的粗钴阳极板，用于钴的电解精粹。 反射炉煅烧的意图有3个： （一）使氢氧化钴脱水、分化，转变为氧化钴，并烧结成多孔的团块； （二）参加石油焦，使氧化钴半复原； （三）脱除部分硫。 反射炉可用煤、煤气、液化、天然气或重油作燃料。金川公司用重油作燃料，选用低压喷嘴，具有能耗低、雾化好的特色。进料配比为石油焦∶水＝100∶8，与氢氧化钴一同在拌和机内拌和均匀后参加炉内，炉温操控在1000～1100℃。 反射炉产出的氧化钴含钴76%左右，按要求配比：氧化钴∶石油焦∶石灰石＝100∶（8～9）∶（5～7）配料后装入电炉，物料表面铺少数粗钴残极，以利于起弧熔炼。炉料熔化后，操控炉温在1550～1650℃，经造渣、扒渣操作，提温浇铸成阳极板。金川公司的阳极板规格为530mm×230mm×40mm。粗钴阳极板的化学成分为Co＞95%、Ni＜0.45%、Cu＜0.65%、Fe＜1%、Pb＜0.003%、Zn＜0.002%、S＜0.6%、C＜0.05%。 六、电解精粹 金川公司选用可溶阳极和阴极隔阂电解法出产电钴。出产运用12个电解槽，规格为2060mm×790mm×860mm，运用2个槽造液。电解液为氯化物体系，阴极新液的化学成分列于表4。 表4  钴电解新液的成分    （g∕L）钴电解时的首要技能条件如下： 阳极规格及片数：    500mm×230mm×40mm，每槽22块 同极中心距：        180mm 始极片规格及片数：     540mm×520mm，每槽10块 电解温度:              55～65℃ 电流密度              300～400A∕m2 槽电压：              1.6～2.2V 电解液循环量：        16～220ml∕（min·袋） 阴阳极区液面差：      30～50mm 阴极周期：            3天 钴电解阳极液的成分：阳极液和造液一同进行净化除杂，然后作为阴极新液回来电解。首要除杂作业为除镍、除铜、除铅和除铁。净化除杂的首要工艺条件列于表5。 表5  电解钴阳极液除杂首要工艺条件净化渣压滤除掉，含钴铁渣回来与镍体系钴渣一同进行浆化、复原溶解。通过净化处理，溶液到达出产电钴的阴极液的要求，即：Co＞100g∕L，Fe＜0.001g∕L，Cu≤0.003g∕L，Pb≤0.0003g／L，Zn≤0.007g∕L。

钨钴合金钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金。碳化钨和 金属 钴组成的硬质合金。按钴含量，可分为高钴(20％～30％)、中钴(10％～15％)和低钴(3％～8％)三类。这类 金属 陶瓷可按通常特种陶瓷配料、成型等工艺制造，惟有烧成应根据坯料性质及成品质量采用控制烧结气氛为真空或还原气氛，一般在碳管电炉、通氢钼丝电炉、高频真空炉内进行。中国生产的这类硬质合金的牌号有YG2，YG3，YG3X，YG4C……等。字母“YG”表示“WC-Co”，“G”后面的数字表示Co的含量，“X”表示细晶粒，“C”表示粗晶粒。钨是属于 有色金属 ，也是重要的战略 金属 ，钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔．威廉．舍耶尔发现白钨矿，并提取出新的元素酸－钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的 金属 ，熔点极高，硬度很大。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀层钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好. 售价70000元/千克 W含量83.36%,Co含量9.56%,C含量5.44%,硬度HRA为87。钨钴合金可用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等，还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨钴合金陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高，而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数，是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等，还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨和钴为主要成份的一种合金，多用于矿山开采的钎头制作。

铍钴铜铍钴铜的物理指标：硬度: >260HV,导电率：>52%IACS，软化温度：520℃，同时铍钴铜具有许多优秀的特性，在许多方面都具有很独特的性质。电阻焊电极： 铍钴铜力学性能比铬铜材料和铬锆铜材料要高，但导电率和热导性低于铬铜和铬锆铜，这类材料在作为焊和缝焊电极时，用于焊接高温下仍保持特性高强度的特性的不锈钢、高温合金等，因为焊接这类材料时需要施加较高的电极压力，要求电极材料的强度也较高。这类材料可以作为点焊不锈钢和耐热钢的电极、受力电极电极握杆、轴和电极臂， 也可以作成缝焊不锈钢和耐热钢的电极轮轴和衬套，模具、或是镶嵌电极。铍钴铜具有许多优良的特性。各种耐磨内套（如结晶器用内套以及机械设备中的耐磨内套）以及高强度电工引线等。高热传导性 ,优良的抗腐蚀性,优良的抛光性 ,优良的抗磨性 ,优良的抗粘着性 ，优良的机械加工性,高强度和高硬度,极优良的焊接性。铍钴铜广泛用于制造注塑模或钢模中的镶件和模芯。用作塑胶模具中的镶件时，可有效地降低热集中区的温度，简化或者省去冷却水道设计。铍钴铜现有出厂的规格包括；经锻轧成型的圆材和扁材，挤压成型的管材，经机械切削加工的芯棒（Core Pins），铸锭和各类铸造型材。铍钴铜的极优良热传导性比模具钢材优越约3~4倍。此特性可确保塑胶制品快速及均匀地冷却，减少制品的变形，外形细节不清晰及类似的缺陷，在多数情况下可显著地缩短产品的生产周期。铍钴铜的用途：铍钴铜可广泛地采用在需要快速均匀冷却的模具、模芯、嵌入件，特别是高的热传导性，抗腐蚀性及良好抛光性的要求。吹塑模：夹断部，劲圈和把手部位镶件。注塑模：模具、模芯、电视机外壳角落的镶件。注塑：喷咀和热流道系统的汇流腔。

      铜钴合金是铜和钴所组成的合金.其中钴是具有光泽的钢灰色 金属 ，熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆，钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细 金属 钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。     钴在地壳中的平均含量为0.001%（质量），海洋中钴总量约23亿吨，自然界已知含钴矿物近百种，但没有单独的钴矿物，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中，且含钴量较低。 全世界已探明钴 金属 储量148万吨,中国已探明钴 金属 储量仅47万吨。分布于全国24个省（区），其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%，其中以甘肃储量最多，占全国的28%。此外，安徽、四川、新疆等省（区）也有一定的储量。 世界钴 产量 1986年达到顶峰3万吨，以后不断下降，到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国，其 产量 约占世界总 产量 的70%。     钴在地壳中的平均含量为0.001%（质量），海洋中钴总量约23亿吨，自然界已知含钴矿物近百种，但没有单独的钴矿物，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中，且含钴量较低。 全世界已探明钴 金属 储量148万吨,中国已探明钴 金属 储量仅47万吨。分布于全国24个省（区），其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%，其中以甘肃储量最多，占全国的28%。此外，安徽、四川、新疆等省（区）也有一定的储量。 世界钴 产量 1986年达到顶峰3万吨，以后不断下降，到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国，其 产量 约占世界总 产量 的70%。有一种铜钴镍合金---白铜.呈白色.铜镍二元合金称简单白铜.三元以上合金称复杂白铜.含钴的白铜就属于复杂白铜.工业应用中常分为结构白铜和电工白铜.前者力学性能和耐腐蚀性能好.色泽美观.用于制造精密机械.化工机械和船舶构件,后者一般有良好的导热性和导电性.主要有锰铜.康铜和考铜等.用于制造精密电工仪器.变阻器.精密电阻.热电偶等.钴的主要用途是制造各种合金.钴合金的硬度很高.含钨78-88%.钴6-15%与碳5-6%的合金称为超硬合金.在1000℃时也不会失去原来的硬度.可用来制造切削工具,由钴35%.铬35%.钨15%.铁13%与碳2%组成的[钨铬钴合金".也是用来制造高速切削刀具.钻头的硬质合金.钴合金还具有磁性.所谓永久磁铁.便是由钴15%.铬 5-9%.钨1%和碳组成的钴钢.有些磁性合金中.钴的含量甚至高达49%.另外在一些耐热.耐酸的合金中.也常用到钴.      以钴为基加入其他合金元素形成的合金。铜钴合金是其中的一种。范围内具有较高的强度和良好的抗热疲劳性能，适用于制作喷气发动机、燃气轮机等高负荷的耐热部件。

    铍钴铜合金（Beryllium cobalt copper ) 型号：ANK-2 Mogel:ANK 标准：ASTM-C17500 Standard :ASTM-C17500 产品应用：各种滚焊机 、点焊机 、对焊机等焊接用电极。    铍钴铜合金 ,加工性良好 , 可锻造成各种形狀的零件 , 铍钴铜的強度.耐磨性比鉻锆銅合金物理性能更佳 , 可做焊接机 器零部件及焊接嘴及点焊焊接材料 。    铍钴铜合金技术参数：电导率（％IACS）≈55 ,硬度(HV) ≈210, 软化温度(℃)≈610 可以提供棒材、板材，超大件及各类异型件需客户提供图纸。主要参数（Main Date ) 密度：g/cm3(8.9) 抗拉强度：MPa(650) 硬度HV(≥250) 延伸率%(55) 导电率%IACS(55) 導熱率W/m.k(195) 软化温度℃(≥700)

铍钴铜物理指标：硬度: >260HV,导电率：>52%IACS，软化温度：520℃电阻焊电极：铍钴铜力学性能比铬铜材料和铬锆铜材料要高，但导电率和热导性低于铬铜和铬锆铜，这类材料在作为焊和缝焊电极时，用于焊接高温下仍保持特性高强度的特性的不锈钢、高温合金等，因为焊接这类材料时需要施加较高的电极压力，要求电极材料的强度也较高。这类材料可以作为点焊不锈钢和耐热钢的电极、受力电极电极握杆、轴和电极臂， 也可以作成缝焊不锈钢和耐热钢的电极轮轴和衬套，模具、或是镶嵌电极。铍钴铜广泛用于制造注塑模或钢模中的镶件和模芯。用作塑胶模具中的镶件时，可有效地降低热集中区的温度，简化或者省去冷却水道设计。 　　铍钴铜现有出厂的规格包括；经锻轧成型的圆材和扁材，挤压成型的管材，经机械切削加工的芯棒（Core Pins），铸锭和各类铸造型材。 　　铍钴铜的极优良热传导性比模具钢材优越约3~4倍。此特性可确保塑胶制品快速及均匀地冷却，减少制品的变形，外形细节不清晰及类似的缺陷，在多数情况下可显著地缩短产品的生产周期。 　　铍钴铜的用途： 铍钴铜可广泛地采用在需要快速均匀冷却的模具、模芯、嵌入件，特别是高的热传导性，抗腐蚀性及良好抛光性的要求。 　　吹塑模：夹断部，劲圈和把手部位镶件。 　　注塑模：模具、模芯、电视机外壳角落的镶件。 　　注塑：喷咀和热流道系统的汇流腔。铍钴铜的其它相关信息查询您可以登入上海 有色 网，在我们 有色 网的主页还有其它详细的 金属 资讯。 

国际钴资源比较丰富，2005年国际钴储量为700万t，储量根底为1300万t。国际钴储量会集散布于刚果（金）、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大等，储量总和约占国际总储量的95%以上。我国钴资源贫乏，钴矿档次均匀仅0.02%，单个高的为0.05%～0.08%，而刚果（金）和赞比亚的铜钴矿，钴档次为0.1%～0.5%，高的到达2%～3%。因为钴矿档次偏低，矿石组成杂乱，所以收回工艺比较杂乱，出产本钱高，钴收回率低。近年来，我国镍、铜、钴的消费大幅增加，但受矿产资源条件限制，我国铜、钴矿石的出产增加缓慢，铜、钴矿产品进口量逐渐上升，供求矛盾日益突出。       铜钴合金是现在刚果（金）钴铜矿石深加工产品的首要方式之一，也是我国往后从非洲进口的首要钴质料之一，因而，研讨从铜钴合金或含钴废猜中收回钴、铜有着重要意义。       钴废料品种许多，首要有废高温合金、废硬质合金、废磁性合金、废可伐合金、废催化剂和废二次电池材料等。钴废料成分比较杂乱，一般含有铜、新、猛、镍、镉等有价金属。       铜钴合金有2种，一种是在铜冶炼进程中经转炉吹炼得到的转炉渣再经电炉复原熔炼水淬而得到的合金，其间含Cu、Co、Fe、Mn、Si等元素（现在，作为钴质料的铜钴合金许多从刚果（金）、赞比亚、扎伊尔输入），另一种是熔炼氧化钴矿和钴精矿的富铜产品。在电炉内，用焦炭复原氧化钴矿产出2种合金，密度较大的为红合金（铜质量分数约为89%，钴质量分数4%～15%），较轻的为铜钴合金（铜质量分数约15%，钴质量分数约42%，铁质量分数约34%）。2种铜钴合金中其他元素含量均较低。       一、火法工艺       依据含钴质猜中各元素与氧的亲和力的巨细，可选用火法别离有关元素。有关元素对氧亲和力的巨细次序为A1＞Si＞V＞Mo＞Cr＞C＞P＞Fe＞Co＞Ni＞Cu，因而，将钴含量低的物料在电弧炉中高温熔化，再鼓风吹炼造渣，使与氧亲和力比Co大的杂质不同程度地氧化而进入炉渣，一起取得含Ni和Co的镍阳极。镍阳极经隔阂电解得电镍，钴进入阳极液。此办法适合于处理含镍、钴的合金废料。       彭忠东，等选用造渣熔炼－浸出工艺处理Cu－Co－Fe合金，在1300℃下增加10%CaCO3造渣焙烧，然后用硫酸溶液恒温90℃拌和浸出5h，钴浸出率为95%；而削减CaCO3用量一半，一起增加5%Na2SO3，在相同温度下造渣焙烧后，用浓硫酸浸出，钴浸出率可进步到97%。火法工艺比较繁琐。       二、湿法工艺       （一）浸出       关于富钴合金，可选用酸法浸出、氧化浸出、电化学溶解法和微生物浸出法浸出。       1、酸法浸出。用硫酸、硝酸、均可将钴合金中的金属转入溶液，化学反响为：   2H＋＋Me＝Me2＋＋H2↑       （Me表明Co、Fe等金属）。       当有氧存在时，金属铜和其他生动金属与酸反响生成金属离子，进入溶液：   2H＋＋Me＋O2＝Me2＋＋H2O       （Me表明Cu等金属）。       当硫酸初始浓度为6mol/L,浸出温度为100℃，浸出时刻为6h，液固体积质量比为5∶1时，钴、镍浸出率别离到达95.37%和96.73%。       2、氧化浸出。在用稀硫酸浸出时，往溶液中通入可强化浸出进程，进步金属浸出率，但简略溢出，构成环境污染，并且在各种物料氯化浸出液中都含有3～5g/L的钴需求收回。       3、电化学溶解法。以硫酸介质作电解液，合金作阳极、铜板作阴极，当电流通过期，阳极中的金属和金属硫化物按下式反响，钴转入溶液：   Me（Co，Fe，Cu）－2e＝Me2＋（Co，Fe，Cu）   CoS－2e＝CO2＋＋S。       4、微生物浸出法。微生物浸出是运用某些微生物或其代谢产品对某些矿藏进行氧化、复原、溶解、吸附等，使钴转入溶液。微生物浸出法适用于处理贫矿、尾矿、炉渣等，其出资少，金属提取率高，无污染。选用氧化亚铁硫杆菌浸出首要矿藏为水钴锰矿（钴质量分数0.0054%）的矿石，在pH＝2.5、铁总质量浓度3g/L、m（Fe3+）/m(Fe2+）＝1∶1、液固体积质量比4∶1、温度26℃条件下，钴、锰浸出率别离是88.6%和67.2%。再针对细菌浸出液含锰高的特色，用Na2CO3调pH至4左右沉积铁，选用沉积钴即可较好地别离钴锰，终究得到硫酸钴溶液。       （二）从含钴溶液中除铁（锰）       钴浸出液中含有铁、锰等金属离子，一般选用氧化中和法、黄钠铁矾法、针铁矿法等去除。       1、氧化中和法。调整溶液pH并增加C12、NaC1O3、HNO3等强氧化剂，将铁、锰等贱价态离子氧化成高价态离子，使构成沉积。化学反响为：   2Fe2＋＋Cl2＋6H2O＝2Fe（OH）3 ↓＋6H＋＋2C1－   3Mn2＋＋Cl2＋4H2O＝Mn3O4↓＋8H＋＋2C1－。       2、黄钠铁矾法。黄钠铁矾法是使三价铁从含有K＋、Na＋、NH4＋等离子的硫酸盐溶液中以淡黄色的结晶化合物，即M2Fe6（SO4）4 （OH）12方式沉积（M表明K＋、Na＋、NH4＋、Pb（I）、Ag＋、H3O＋等）。此法适用于从含有硫酸根离子的溶液中净化除铁。       3、针铁矿法。将溶液pH调至2.0左右，参加复原剂将其间的Fe3＋复原为Fe2＋，然后缓慢参加氧化剂，坚持必定的pH，使Fe2＋渐渐氧化成Fe3＋，构成针铁矿沉积。所构成的针铁矿为棕色针状晶体，其组成为α－FeOOH，属斜方晶系，溶解度很小，并且不带结晶水，过滤功能杰出。       （三）溶液的净化及镍、钴别离       1、萃取法。溶剂萃取法因为具有高选择性、直收率高、流程简略、操作接连、易于完成自动化等长处，已成为提取钴的首要办法。萃取剂的品种许多，我国前期用于镍、钴别离的萃取剂是P204，后改用P507。但P204关于从硫酸镍溶液中去除钙、铁、铜等杂质元素的作用均优于P507，因而二者可合作运用，前者用于除杂，后者用于镍、钴别离，作用很好。P204和P507的一起缺陷是三价铁的反萃取比较困难，加拿大鹰桥公司和法国勒阿弗尔厂都选用TBP（磷酸三丁酯）萃取除铁工艺。5709是核工业北京化工冶金研讨院研讨组成的膦类萃取剂，其功能与P507类似，但其对钙的适应才能优于P507，并且有必定的萃取铅的才能，报价低于P507，是一种功能优秀的萃取剂。       在介质中，可选用N235萃取 FeC13，再用P204萃取除杂P507萃取别离钴、镍，得到的镍、钴溶液既能够出产相应的盐或化合物，也能够出产电镍和电钴。       在协同萃取研讨中，羧酸酯和烷基是最有期望的萃取钴的萃取剂。实验证明，以Versaticl0＋10%＋Cl2＋脂肪族稀释剂为萃取剂，在镍、钴和其他金属混合系统中，可显着改进镍、钴的萃取选择性。       2、液。文献[1]介绍，以P507为活动载体的Span－80表面活性剂膜，在pH为4.2～5.3范围内，能够从含钴、镍的工业废水中提取别离钴、镍，别离作用较好。文献[2]介绍，用EDTA、NH4F和巯基丁二酸等掩蔽搅扰离子，以HDTHP、L113B，液体白腊、磺化火油和内相为2.5 mol/L HCl的水溶液等液膜别离黄铁矿、烟灰、炉渣和含钴废催化剂中的钴，钴提取率均在91%以上。       （四）脱硅       因为合金中含有许多硅，酸性条件下氧化浸出时，许多硅会进入溶液，构成硅酸。当硅酸含量到达必守时则构成硅胶。硅胶一旦构成，即对出产构成严重影响，使溶液无法过滤，乃至导致整个出产中止。       现在的惯例做法是将钴、铜等有价金属转入溶液，将硅等杂质留在浸出渣中；别的一种做法是在强碱性溶液中，钴、铜、镍等金属以氢氧化物方式彻底沉积，硅则以硅酸钠方式进入溶液，完成金属与硅的别离。将别离得到的金属氢氧化物用酸溶解，则溶液中简直不含硅。这种办法的缺陷是本钱较高，不引荐直接选用。       注释：       [1] 李玉萍，王献科。液提取氯化钴[J]。我国钼业，2002，26（2）：28－30。       [2] 包福毅。溶剂萃取在镍钴湿法冶金中使用的发展[J]。有色金属：冶炼部分，1995（2）：12－6。

镍电解时，阳极中的镍与钴一同电化学溶解进入溶液，在阳极液净化除杂质时，溶液中钴以Co(OH)3方式沉积进入钴渣。钴渣含钴6％-7％，可用来出产氧化钴，也可产出金属钴。所用工艺由钴渣溶解、浸出液净化除杂质、镍钴别离以及制取氧化钴（或金属钴）四部分组成（见图）。    在65-75℃温度下，在硫酸溶液中，参加Na2SO3将Co3+还原成CO2+并溶解：                2Co（OH）3＋Na2SO3＋2H2SO4====2CoSO4＋Na2SO4＋5H2O    溶出液在95℃，参加NaClO3将Fe2+氧化水解沉积除掉。除铁液进萃取槽，用P204萃取剂除铜和剩下铁，除铜后液再以P507别离镍钴，含钴有机相用溶液反萃取得到含Co75g/L左右的COCl2溶液。此溶液既可以在不溶阳极电解槽中隔阂电解出产金属镍；也可以用草酸沉钴然后煅烧出产氧化钴粉。电解的技能条件是：电流密度400A/m2，槽电压3-4V，电解温度60℃，电流效率94％。

应当归属于再生钴原料来源的有含Co50～60%和Ni10～30%的超合金，含Co8～24的磁性合金，含Co5～12%的高速切削合金，用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前，国外还有认为再生原料中生产钴是无利可图的，后来这种观点就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生原料中生产出来。     美国的例子在这方面是最好的标志。美国是消费钴的基本用户，1980年这个国家钴的消费量为7260吨，其中从再生料中生产的有544吨。     在（前）苏联，钴镍废料是用湿法冶金方法在现代化的镍企业中处理的。 钴溶液的处理     硫化钴溶液是镍企业湿法冶金车间的原料。这种溶液中含（克／分米3）：Co3～50(Ni含量大致在这个范围内变化)、Fe3～20、Cu0.2～0.5。再生含钴废料也溶解于硫酸溶液。过滤后的溶液中，各种金属的浓度同上述浓度相似，取决于原料中的金属含量。     硫酸溶液净除杂后，以氢氧化物形式析出。     某些氢氧化物生成的pH平衡值列于表1。 表1  不同作者的资料提供的金属氢氧化物生成的pH平衡值化合物布里顿费阿尔科夫赫菲茨和罗景扬Co(OH)3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Co(OH)2 Fe(OH)2 Ni(OH)2— 2.0 5.3 6.8 5.5 6.7— 1.63 4.4 6.78 5.62 6.70.9 2.6 4.5 6.4 6.7 7.1     根据表1的资料，高价金属从溶液中析出比低价金属简单得多。这一原理在湿法冶金中得到广泛应用。氧化剂可以是固态、液态和气态。重要的是，氧化剂的氧化电位要比溶液中的金属离子的氧化还原电位高。氧化还原电位可按下式计算：φMe3＋／Me2＋=φ°Me3＋／Me2＋＋RTlnaMe3＋（1）NfaMe2＋ 式中，aMe3＋----氧化离子的活度；aMe2＋----还原离子的活度；φ°Me3＋／Me2＋----25℃温度下的标准电极电位。 表2  氧化还原反应的电极电位反应参加反应的离子活度介质电位（伏）Co3＋e←→Co2＋Aco3＋=aco2＋=1—＋1.84NiO2＋4H＋＋2e←→Ni2＋＋2H2O——＋1.77HClO＋H＋＋e←→Cl－＋H2O—酸性＋1.491／2 Cl2←→Cl－acl－=1—＋1.35O2＋4H＋＋4e←→H2OaH＋=1—＋1.23ClO－＋H2O＋2e←→Cl－＋2OH－Aclo－=1,aoH－=1碱性＋0.94Fe3＋＋e←→Fe2＋aFe3＋=3.8×10－8酸性＋0.771Fe2＋＋3OH＋←→Fe(OH)3aFe2＋=4×10－4pH=2.5＋0.44     某些氧化还原反应的电极电位列于表2。从表2的资料可以看出，氧的作用是可以把Fe2＋氧化为为Fe3＋。为了使钴、镍、锰变为高化合价，需要采用更强的氧化剂，如气态氯或次氯酸盐等，介质应是酸性的。     氢氧化物的水解分步沉淀，反应如下： 2FeSO4＋3Na2CO3＋6H2O=2Fe(OH)3＋2NaCl＋3Na2CO3＋2Na2CO3        (2)     此反应在pH=4.0～4.5（溶度积Fe（OH）2=4×10－38）时，随实际生成铁的不溶氢氧化物同时进行： 2CuSO4＋2Na2CO3＋2H2O=CuCO3·Cu(OH)2＋Na2SO4＋H2CO3       (3)     铜的碱式碳酸盐沉淀的pH值为5.5。       2CoSO4＋Cl2＋3Na2CO3＋6H2O=2Co(OH)3＋2NaCl＋2Na2SO4＋3H2CO3       (4) pH沉淀=3.0～3.5，溶度积Co（OH）3=2.5×10－43         2MnSO4＋2Cl2＋4Na2CO3＋4H2O=2Mn(OH)4＋2Na2SO4＋4NaCl＋4CO2          (5) Mn(OH)4r pH沉淀=2.5。锰是最难排除的杂质。     为了正确评价从溶液中分步除杂，不仅需要有热力学数据，而且还要了解生成氢氧化物的动力学。     沉淀可在帕秋克浸出槽内进行（配有压缩空气搅拌）或在带有机械搅拌的装置内进行，用孔状过滤器进行固一液分离。