锰钴镍渣浸出液中钴铁分离热力学计算

摘要：采用湿法冶炼的方法生产电解金属锰，电解二氧化锰，硫酸锰等产品时，锰矿中的钴镍，就会与锰一起进入到第一步的浸出溶液中。文章考察通过铁钴硫酸溶液金属分离热力学的计算，对通过改变电势和酸度来控制铁钴分离进行评估，进而考虑镍钴锰铁分离的可能性。通过标况下的热力学数据进行热力学计算，结果表明，改变电势和酸度来控制铁钴分离是很困难的。

关键词：热力学计算；钴铁分离；渣浸出液

中图分类号：TF816 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0074-02

1 概述

钴镍是我国短缺的重要有色金属资源，我国南方，尤其是广西的锰矿中大多含有钴镍。在采用湿法冶炼的方法生产电解金属锰，电解二氧化锰，硫酸锰等产品时，锰矿中的钴镍，就会与锰一起进入到第一步的浸出溶液中。在锰矿的浸出过程中，控制浸出终点为pH5～5.4时，可以将绝大部分的Fe等杂质元素除掉，然而Co、Ni仍然全部留在溶液中，必须加以回收。目前从锰矿的浸出液中深度净化Co、Ni等杂质元素的方法是采用一种叫SDD的螯合剂，它能与Co、Ni等许多金属元素螯合，可以将溶液中的Co、Ni除到

2 计算

为了探索分离模式，可以先考虑钴和铁的分离。为此首先利用现有的热力学数据做出电势-pH图。

3 计算结果与讨论

绘制Co-H2O系E-pH图的反应式及平衡方程式列于表1。

据表1的数据绘制出Co-H2O系E-pH图（图1）。

由图1可知：钴的稳定区域在下方，pH值没有范围限定，而电位则在-1.8至-0.5之间，并由线11，4，12及横纵坐标围成.

以Fe、Fe（OH）2、Fe（OH）3为平衡固相，Fe-H2O体系可能发生的反应如表2所示：

图1 Co-H2O系E-pH图（25℃）

根据表2画出的E-pH图如图2。

图2 Fe-H2O系E-pH图

如前面分析Co-H2O系E-pH图所言，如果把Co-H2O系E-pH图迭加在Fe-H2O系E-pH图上，不难发现，两图多为重叠。所以从理论上讲，通过改变电势和酸度来控制铁钴分离是不现实的。

4 结语

热力学计算结果表明，钴和铁的E-pH图基本重叠，通过改变电势和酸度来控制铁钴分离是不现实的，可以考虑黄钠铁矾或萃取方法进行分离。

参考文献

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基金项目：本文受广西科学研究与技术开发计划基金项目（桂科攻11217001-3-2）、中国教师发展基金会国家教师科研基金项目（GX12041）、广西大学出版基金项目（A1331705）、广西区教育厅教改基金项目（T1331705）、广西区教育厅科研基金项目（C133004）资助。