电积钴产品纯度不达标,原因出在哪?
电积钴产品纯度不达标,通常涉及原材料、工艺过程以及生产环境等多方面因素,具体如下:
原材料问题
钴矿杂质含量高:若使用的钴矿石本身杂质种类繁多、含量过高,后续即便经过多道提纯工序,仍可能有部分杂质残留,最终影响电积钴纯度。比如一些低品位的钴矿,除含钴外,还伴有大量的铁、镍、铜、铅等杂质金属,它们会在浸出、净化等环节与钴离子竞争电极析出,混入电积钴产品。
电解液杂质混入:电解液作为电积过程的关键介质,如果在配制时使用了纯度欠佳的化学试剂,或是电解液储存、输送环节管控不当,混入灰尘、油污等杂质,那么在电积时,杂质就有机会伴随钴一同沉积,拉低产品纯度。
工艺过程差错
浸出不彻底:钴矿浸出阶段目的是让钴元素尽可能转入溶液,要是浸出工艺参数不合理,像浸出温度过低、时间过短、液固比不当,或者浸出剂浓度不足,钴无法充分溶解,未溶的钴会残留在矿渣里,而杂质却进入了溶液,后续电积产出的钴纯度自然受影响。
净化效果差:浸出液净化环节是去除杂质的关键步骤,若选用的净化方法不合适,例如沉淀法中沉淀剂添加量有误,没能精确地把铁、铝等杂质沉淀完全;或是溶剂萃取时,萃取剂对杂质的选择性不佳,就会导致净化后的溶液依然含有较多杂质,为后续电积埋下隐患。
电积参数不当:电流密度、温度、电解液循环速度等电积参数对钴沉积质量影响显著。电流密度过大,析钴速度虽快,但可能导致晶体生长不规则,包裹进更多杂质;温度过高,电解液挥发加剧,成分不稳定,也易引发杂质共沉积;电解液循环速度若不合理,电极附近离子浓度分布不均,同样不利于高纯钴的析出。
电极材料影响:电积过程中,电极材料会参与电极反应,不合适的电极材料自身可能发生溶解、腐蚀,释放杂质进入电解液,干扰钴的沉积过程,使得产品混入外来杂质,纯度下降。
生产环境因素
设备清洁度低:电积槽、管道、储液罐等生产设备若长期未清理,内壁会附着上次生产残留的杂质垢层,新一轮生产时,这些杂质容易脱落进入电解液,污染电积过程,降低钴纯度。
空气洁净度差:如果生产车间空气质量不佳,空气中悬浮的灰尘、微粒,一旦落入电解液或附着在电极表面,极有可能在电积时嵌入钴沉积物中,致使产品纯度受损。