Очистка цинковых растворов от кобальта

В настоящее время самым распространенным способом очистки цинковых растворов от кобальта является цементация его цинковой пылью с добавкой активаторов, в качестве которых чаще всего используют мышьяк и сурьму в виде солей, окислов или простых веществ. На отечественных заводах для активации цинка используют только соли сурьмы - соль Шлиппе (Na 3SbS4 • 9 Н20) или сурьмяновиннокислый калий [K(SbOH2) С406Н2 • 0,5Н20]. Выбор солей сурьмы обусловлен меньшей вредностью стибина (SbH3), чем арсина (AsH3) образующихся в процессе цементации. Вместе с тем следует отметить, что предельно допустимые концентрации арсина и стибина в воздухе мало отличаются друг от друга и составляют 0,3 • 10~6 и 0,5 • 10"6 кг/м3 соответственно. В одном из патентов1 цементацию кобальта рекомендуют вести цинком, в состав которого входят, %: 0,002 - 0,2 Sb и 0,05 - 3,0 Рb.

Практикой работы цинк-электролитных заводов установлено, что для глубокой очистки растворов от кобальта, кроме добавок сурьмы (мышьяка), требуется наличие в растворе меди.

Главными причинами затруднений при цементации кобальта цинком является большое перенапряжение разряда ионов кобальта на цинке и низкое перенапряжение водорода на кобальте. Ниже приведена зависимость перенапряжения выделения водорода от плотности тока на кобальте и цинке по данным работы.

Если перенапряжение разряда ионов кобальта может быть существенно снижено путем повышения температуры раствора, то для устранения второй причины требуются дополнительные меры. Методом поляризационных кривых показано, что скорость разряда ионов кобальта зависит от материала катода, на котором этот процесс реализуется.- Легче всего кобальт осаждается на сурьмяной и медной основах, хуже - на кадмиевой и плохо - на цинковой. В момент возникновения гальванических пар потенциал выделения кобальта на сурьмяной основе на 0,94 В положительнее потенциала разряда его на цинке. Авторы работы активирующую роль сурьмы на процесс цементации кобальта цинком видят, в частности, в деполяризации разряда ионов кобальта на сурьме, которая из-за более положительного потенциала осаждается на цинке раньше кобальта.

Наиболее подробно изучена роль активирующих добавок при цементации кобальта цинком. Согласно данным В.И. Клименко, деполяризация при разряде ионов С0 является максимальной на сплаве Cu2Sb. Он показал, что при совместном присутствии в растворе ионов меди и сурьмы эффективность процесса цементации кобальта цинком существенно возрастает.