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钴电解

钴电解(cobalt electrolysis)

采用电解沉积法或电解精炼法从含钴净液或粗钴中生产电解钴的电化冶金过程。

电解沉积法是一种直接从含钴水溶液中制取金属钴的方法。阳极主要起传递电子的作用并不溶解,故称不溶阳极。在电解沉积过程中,钴离子在阴极上被还原成金属析出:

 

 

在阳极上发生生成氯气和氧气的反应:

 

 

电解液可以采用氯化钴液,也可以采用硫酸钴液。采用氯化钻液时,为抑制氧的析出和有利于氯的析出,须选择具有高氧超电位和低氯超电位的阳极材料。钴电解沉积常用的阳极材料有石墨、钛一钌合金等。采用硫酸钴电解液时,阳极在析出氧的同时会产生相应的酸,使电解液的pH下降。相比之下氯化物则具有基本不改变电解液pH的突出优点。钴电解沉积电流密度通常为300~400A/m2,温度控制在323~333K,槽电压为2~3V,电流效率为70%~85%。

电解精炼是由粗钴提取纯钴的电化冶金过程。阳极为粗钴或钴合金。电解时阳极溶解,故又称可溶阳极。粗钴的阳极通常含钴95%左右。在电解精炼过程中,阳极上的钴不断被氧化溶解进入电解液:

 

 

而电解液中的Co。’则不断在阴极上被还原成金属:

 

 

还原电位(见电极电位)比钴负或与钴接近的元素如铁、锌、锰、镍、铅等在电解精炼过程中便会失去电子进入电解液,而还原电位比钴正的元素如铜则容易在阴极析出,硫化物的还原电位较正不发生溶解而附在阳极上形成阳极泥。因此,通过电解精炼就可以使钴与大部分杂质分离而得到提纯。

由于进入电解液中的杂质离子不断积累,故阳极液需定期进行净化。常用的净化方法有:钴粉加硫磺除镍,加硫化钠除铜,氯气氧化中和水解除铁等。电解过程中为防止钴离子浓度贫化需定期补充钴离子。钴电解精炼电流密度通常为200~500A/m2,电解温度323~333K,槽电压通常为1.8~2.5V,电流效率94%~97%。

大多数工厂的电解槽采用钢筋混凝土结构,内衬聚氯乙烯塑料、环氧玻璃钢等防腐材料。有些小厂用聚氯乙烯塑料焊制电解槽,槽外用钢板加固。

文章来源:【www.301.net】
本文引用地址:/ys/show-858865-1.html

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