鈷生產(chǎn)過程中膜法消除氯氣的試驗研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，鈷越來越多的應用到社會的各個領域，我國鈷、鎳、銅等有色金屬精煉的企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的電積工藝，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的氯氣，氯氣是有毒氣體，具有很強的腐蝕性，釋放到大氣中不僅對環(huán)境影響十分嚴重，而且嚴重影響了一線職工的身體健康水平。因此，對傳統(tǒng)電積工藝進行改造消除電積過程中產(chǎn)生的氯氣，既可以解決環(huán)境問題，還能帶來巨大的社會效益。
　　實驗中所使用的鈷電積液來自金川公司金屬精煉生產(chǎn)線，電積液的主要成分是氯化鈷，電解時氯離

2、子會在陽極被氧化生產(chǎn)氯氣釋放出來，通過實驗對比分析，對傳統(tǒng)電積工藝進行改造，最后采用雙膜三室電解工藝可達到消除氯氣的目的。
　　通過對常規(guī)電解法電積生產(chǎn)鈷的實驗，確定了電解時最佳的電解液的pH值，實驗發(fā)現(xiàn)，在不形成氫氧化鈷沉淀的條件下，電解液的pH越小越不利于鈷的析出，電流效率也越來越低，電解時最佳的pH為4。同時，當電解液中鈷離子濃度達到15g/L以上時，電流密度達到最大，最大為96％，分析表明，要使電解時的電流密度保持在一個較

3、高值就必須使鈷離子濃度保持在較高的濃度。
　　通過對常規(guī)電解法、單陽膜雙室電解法和雙膜三室電解法電解工藝的對比分析，最終確立了雙膜三室電解法生產(chǎn)電積鈷的工藝。采用雙膜電解法生產(chǎn)鈷，不僅能徹底消除陽極產(chǎn)生氯氣的問題取消全套氯氣吸收系統(tǒng)，而且能有效的提高鈷的電積質量和電流效率并降低電積能耗。
　　實驗確定了雙膜三室電解工藝的電解裝置參數(shù)、各極室電解液的成分及主要運行參數(shù):其中采用可循環(huán)式連續(xù)電解裝置，形狀為矩形，尺寸為:B×L×

4、H=96mm×260mm×160mm;陰極室、中隔室和陽極室電解液分別為氯化鈷（濃度≥15g/L）、0..5％鹽酸溶液和1％硫酸溶液。當電流密度為200A/m2，陰極電解液pH值在4，電解時間為12小時左右，此條件下電流效率可以達到80％以上。
　　實驗陽極采用鈦塗釕電極，沒有探究其他電極對陽極消氯的影響，尤其是低析氧電位、高析氯電位的陽極電極材料，需進一步研究。實驗僅對一種陽膜和陰膜進行了討論，需要對更多的離子交換膜進行對比論證