[发明专利]一种生产高纯钴的方法

说明书

技术领域

一种生产高纯钴的方法，涉及钴盐溶液的离子交换和活性炭吸附净化处理，钴的电积，电积钴的真空脱气和真空熔炼铸锭。

背景技术

高纯钴是重要的电子材料。纯度为99.9～99.99％的高纯钴在计算机硬盘中得到大量应用。纯度更高的钴，如纯度99.99～99.9995％的钴，是计算机芯片中起非常关键作用的接触层材料。

有关高纯钴的生产方法，已知的专利有美国专利号US6818119、US6843896、日本专利号JP11193483、中国专利公开号CN101538721、CN101302585。

美国专利US6818119和US6843896公开了一种方法，将CoSO₄溶液和CoCl₂溶液经过离子交换、溶剂萃取、Fe[OH]₃沉淀再结晶等方法净化，而后电解得到高纯电解钴。之后再将高纯电解钴真空熔炼得到高纯钴铸锭。因为电解提纯时，作为阳极的低纯钴溶化进入电解液，会污染阴极周围的电解液，进而影响阴极电解钴的纯度，US6818119和US6843896公开的方法采用一种特殊的薄膜将电解槽分为阴极槽和阳极槽两部分。金属离子，包括Co和Ni、Fe等杂质元素的离子，不能通过该薄膜，但Cl^-和SO₄^2-离子则能通过薄膜，从而保证了电解提纯必须的电解液导电性。实际生产中，薄膜的损坏如果不被及时察觉，也导致阳极溶液对阴极电解钴的污染。另外，薄膜的维护、换新也多有不便之处。

日本专利JP11193483公开的方法，是两步电积加真空电子束熔炼制备高纯钴的方法。这种方法生产成本高、耗能大。

中国专利公开号CN101538721和CN101302585公开的方法，采用盐酸体系，以99.95％电积钴为阳极，电溶制备CoCl₂溶液，离子交换净化处理后，通入电解槽进行电积。高纯电积钴再经真空电子束熔炼制备高纯钴铸锭。该方法因为采用电溶制备CoCl₂溶液也存在生产成本高、耗能大的问题。另外，CoCl₂溶液在电解过程中会产生腐蚀性HCl雾气，造成对设备、仪器的严重损坏。这些被腐蚀的设备仪器也可能对电解液造成污染。

发明内容