[发明专利]动力波氯气氧化除钴工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金过程中的化工生产工艺，尤其是涉及一种除钴生产过程中的动力波氯气氧化除钴工艺。

背景技术

有色冶金，如镍电解的净化过程、镍钴冶炼分离过程等过程中产生的含钴液体，可称为反应液，需要预先将钴除去，达到净化反应液和回收钴的目的，一般都采用氯气氧化进行除钴，氯气氧化除钴的主要反应如方程式(1)和(2)，首先氯气将二价钴离子氧化为三价钴离子，三价钴离子在一定pH条件下水解沉淀，从而达到钴的分离：

Co³⁺+OH^-→Co（OH)₃    (2)

目前氯气氧化除钴的工艺有管道混合工艺和泡沫吸收塔工艺，由于氯气的溶解度较低，采用管道混合工艺，需要较长管道对氯气进行混合吸收，管道长度一般超过150米，并且还需要对管道进行文丘里设计以增大吸收效果，另外管道混合工艺需后续配合多级钴沉淀反应槽，用以完成钴的沉淀，因此其工艺复杂，流程较长，并且难以完全实现自动化控制；而采用泡沫吸收塔工艺，需要塔设备较大，设备结构复杂，并且需要多级吸收，成本较高，其工艺同样较复杂，自动化程度不高；现有的氯气氧化除钴工艺，由于工艺自身的局限性，氯气利用率较低，这一方面造成了氯气的浪费，并且都难以实现封闭生产，现场生产较差，另一方面最终废气由于较高的氯气含量，处理需要较大的设备及资金投入。

发明内容

本发明是为了解决目前氯气氧化除钴的工艺中存在的问题，提供一种结合动力波和除钴生产的特点，将动力波做为反应器，应用到除钴生产单元，其工艺流程简单，自动化程度高，氯气利用率高，并且生产产生的尾气可直接达标排放的动力波氯气氧化除钻工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：动力波氯气氧化除钴工艺，利用动力波反应塔，所述的动力波氯气氧化除钴工艺采用三级动力波，一级动力波和二级动力波做为钴回收反应塔，三级动力波作为尾气吸收处理塔，包括以下步骤：

步骤一，在一级动力波反应塔和二级动力波反应塔的储槽内设置反应温度为60～70℃，pH设置为4.0～5.0之间，氧化还原电位值设定为1000～1100mv；

步骤二，液氯经过氯气气化包气化后和反应液同时进入一级动力波反应塔的逆喷反应管道，两者逆向接触，形成泡沫反应区；

步骤三，反应液和氯气接触反应完成后进入到一级动力波塔储槽内，进行二价钴的水解沉淀反应；

步骤四，一级塔中未被吸收反应的氯气进入到二级动力波反应塔逆喷反应管道，二级动力波的反应液由一级动力波反应塔提供，氯气和反应液在二级动力波塔逆喷反应管内逆向接触，形成泡沫反应区；

步骤五，反应液和氯气接触反应完成后进入到二级动力波塔储槽内，进一步进行二价钴的水解沉淀反应；

步骤六，对二级动力波塔储槽内反应液进行钴含量分析和密度分析，在反应液达到设定排放的钴含量及密度标准时，含钴沉淀反应液从二级动力波塔储槽内进入到过滤装置中进行过滤，滤渣进入滤渣回收槽；

步骤七，二级动力波反应塔残余未反应的氯气进入到三级动力波尾气吸收塔，

通过碱液对氯气吸收后达标排放。

动力波是一种高效的气液传质设备，其结构简单，不易堵塞，投资低，在控制上可以实现完全的自动化；氯气和含钴反应液两者逆向接触，形成泡沫反应区，动力波的泡沫区对氯气具有高效的吸收率，同时也提高了钴氧化反应速率，经过一、二级动力波的反应液经过滤装置过滤后，过滤的钴沉淀滤渣进入滤渣回收槽，回收后可做进一步的深加工处理除钴，而除钴之后的滤液可进入到下一工序进行其它反应。

作为优选，所述的步骤一中，温度控制通过调节加热实现，pH通过加入碱液来调节，氧化还原电位通过改变氯气流量调节。动力波反应塔中可加装温度、pH(酸碱度)值、0RP(氧化还原电位)值的测量和调节装置，用以使含钴反应液能够保持在一定的反应条件下顺利进行水解沉淀反应。

作为优选，所述的碱液为碳酸镍或碳酸钠。

作为优选，所述的步骤六中，含钴沉淀反应液过滤后的滤液，可回收使用。除钴之后的滤液可进入到下一工序进行其它反应，比如反应液为含钴镍电解液，分离的滤液可进入到镍电解工序。

作为优选，所述的步骤七中，通过加入氢氧化钠碱液对残余氯气进行吸收，尾气经风机排出。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)工艺流程简单，自动化程度高；(2)氯气利用率高；(3)生产产生的尾气可直接达标排放。

附图说明