硫酸锌溶液的净化方法

摘要

本发明公开了一种硫酸锌溶液的净化方法及装置，其中，该净化方法包括对硫酸锌溶液依序进行除铜、除钴镍以及除镉的净化过程，硫酸锌溶液的净化方法进一步包括以下步骤：获取钴镍渣晶种，包括以下步骤：控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/L；向所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐，进行除钴镍净化反应，反应后进行沉清，并取下层底流，形成钴镍渣晶种；利用钴镍渣晶种进行除钴镍反应。该方法通过将在除钴镍净化过程中所产生的钴镍渣晶种投入到除钴镍净化反应中，不但降低了锌粉的使用量，提高了锌粉的利用率，同时还提高了硫酸锌溶液净化质量的稳定性。

权利要求

1.一种硫酸锌溶液的净化方法，包括对硫酸锌溶液依序进行除铜、除钴镍以及除镉的净化过程，其特征在于，所述硫酸锌溶液的净化方法进一步包括以下步骤：A、获取钴镍渣晶种，包括以下步骤：

A1、控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/L；

A2、向步骤A1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐，进行除钴镍净化反应，反应后进行沉清，并取下层底流；

A3、从所述下层底流中取样，形成测试样，静置所述测试样，并根据静置时间进行判断：A4、如果所述测试样在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，则所述下层底流即为所述钴镍渣晶种；

A5、如果所述测试样在5分钟内未形成上下层分解明显的沉清溶液，则将所述下层底流回流，同锌粉、砷盐一起投入到所述步骤A1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中，进行除钴镍净化反应，净化反应后沉清，并再次获取下层底流，重复步骤A3，并根据静止时间进行步骤A4或如果测试样在5分钟内未形成上下层分解明显的沉清溶液，则外排所述下层底流，B、利用所述钴镍渣晶种进行除钴镍反应，包括以下步骤：

B1、控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/L；

B2、向步骤B1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐、以及所述钴镍渣晶种进行除钴镍净化反应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：B3、对除钴镍净化反应完成后的硫酸锌溶液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取所述上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将所述下层底流回流至所述除钴镍净化反应过程中作为钴镍渣晶种使用。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述除钴镍的净化过程中，通过加入酸液使在整个净化过程中的硫酸锌溶液的BT值为1.2～2.0。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述BT值的测试方法如下：取硫酸锌溶液200-300ml，过滤后量出25ml，放入容器中，添加25ml蒸馏水，滴入2-4滴甲基橙，用10g/L的硫酸溶液滴定，至颜色变红为止，所使用的硫酸溶液的毫升数即为所述的BT值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B中除钴镍净化反应至少包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应：将所述钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到所述步骤B1中所述的除铜净化后硫酸锌溶液中，进行净化反应，形成硫酸锌第一净化液；

C2、第二次除钴镍净化反应：将所述锌粉投入所述硫酸锌第一净化液中，进行净化反应，形成硫酸锌第二净化液；

C3、第三次除钴镍净化反应：将所述锌粉投入所述硫酸锌第二净化液中，进行净化反应，形成硫酸锌第三净化液；以及C4、将所述硫酸锌第三净化液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取所述上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将所述下层底流回流，投入到所述步骤C1中作为所述钴镍渣晶种使用。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述除钴镍净化反应进一步包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应：将所述钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，将电位控制在-450～-550mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～

1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第一净化液；

C2、第二次除钴镍净化反应：将所述锌粉投入所述硫酸锌第一净化液中，将电位控制在-550～-650mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第二净化液；

C3、第三次除钴镍净化反应：将所述锌粉投入所述硫酸锌第二净化液中，将电位控制在-550～-650mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第三净化液。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述除钴镍净化反应的步骤进一步包括除钴率监测的步骤，所述除钴率监测的步骤包括：（1）对所述硫酸锌第一净化液相对于所述步骤B1中所述除铜净化后硫酸锌溶液的除钴率进行测试，控制所述除钴率为60～90%；

（2）对所述硫酸锌第二净化液相对于所述步骤B1中所述除铜净化后硫酸锌溶液的除钴率进行测试，控制所述除钴率为85～95%；

（3）对所述硫酸锌第三净化液中含钴量进行测试，控制所述含钴量在1mg/L以下；

（4）每隔1-8小时，重复步骤（1）-（3），如果所述除钴率或含钴量在相应范围内，则继续反应，如果所述除钴率或含钴量超出相应范围，则相应调节锌粉投入量和反应电位值，至所述除钴率或含钴量达到相应范围。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B1中除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为250～350mg/L，所述除钴镍净化反应进一步包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应中：控制电位为-490～-510mV，所述完成除铜净化的硫酸锌溶液加酸后的BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后所述硫酸锌第一净化液的除钴率为

80～90%；

C2、第二次除钴镍净化反应中：控制电位为-580～-620mV，硫酸锌第一净化液加酸后BT值为1.4～1.6,并控制净化反应后所述硫酸锌第二净化液的除钴率为90～95%；

C3、第三次除钴镍净化反应中：控制电位为-580～-620mV，硫酸锌第二净化液加酸后BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后所述硫酸锌第三净化液的含钴量在1mg/L以下。

说明书

硫酸锌溶液的净化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及炼锌领域，尤其是涉及一种硫酸锌溶液的净化方法及装置。 背景技术

[0002] 在传统的炼锌硫酸锌溶液净化过程中，通常采用锌粉作为添加剂，以置换硫酸锌溶液中的杂质，完成净化过程。为了能够尽可能降低硫酸锌溶液中杂质的含量，提升硫酸锌溶液的净化效果，通常会加入过量的锌粉，这些锌粉一部分通过置换反应进入硫酸锌溶液中，其余部分沉积在净化作业后所形成的净化渣中。

[0003] 目前，在硫酸锌净化过程中所产生的净化渣通常不再使用，这就使得净化渣中所含有的大量未完全反应的锌粉未能得到充分利用，造成加工成本的上升，并且也不利于净化质量的稳定控制。

[0004] 寻找一种既能够降低锌粉使用量，又有利于净化质量的稳定控制的方法对硫酸锌溶液的净化具有重要意义。

发明内容

[0005] 本发明目的在于克服现有技术不足，提供一种能够降低锌粉的使用量，并提高硫酸锌溶液净化质量的稳定性的硫酸锌溶液的净化方法及设备。

[0006] 为此，在本发明中提供了一种硫酸锌溶液的净化方法，包括对硫酸锌溶液依序进行除铜、除钴镍以及除镉的净化过程，硫酸锌溶液的净化方法进一步包括以下步骤：A、获取钴镍渣晶种，包括以下步骤：A1、控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/L；A2、向步骤A1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐，进行除钴镍净化反应，反应后进行沉清，并取下层底流，形成钴镍渣晶种；B、利用钴镍渣晶种进行除钴镍反应，包括以下步骤：B1、控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/L；B2、向步骤B1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐、以及钴镍渣晶种进行除钴镍净化反应。

[0007] 进一步地，上述步骤A进一步包括：A3、从下层底流中取样，形成测试样，静置测试样，并根据静置时间进行判断：A4、如果测试样在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，则下层底流即为钴镍渣晶种；A5、如果测试样在5分钟内未形成上下层分解明显的沉清溶液，则将下层底流回流，同锌粉、砷盐一起投入到步骤A1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中，进行除钴镍净化反应，净化反应后沉清，并再次获取下层底流，重复步骤A3，并根据静置时间判断进行步骤A4或者如果测试样在5分钟内未形成上下层分解明显的沉清溶液，则外排所述下层底流。

[0008] 进一步地，上述步骤B进一步包括：B3、对除钴镍净化反应完成后的硫酸锌溶液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将下层底流回流至除钴镍净化反应过程中作为钴镍渣晶种使用。

[0009] 进一步地，在除钴镍的净化过程中，通过加入酸液使在整个净化过程中的硫酸锌溶液的BT值为1.2～2.0。

[0010] 进一步地，上述BT值的测试方法如下：取硫酸锌溶液200-300ml，过滤后量出25ml，放入容器中，添加25ml蒸馏水，滴入2-4滴甲基橙。用10g/L的硫酸溶液滴定，至颜色变红为止，所使用的硫酸溶液的毫升数为的BT值。

[0011] 进一步地，上述步骤B中除钴镍净化反应至少包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应：将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到步骤B1中的除铜净化后硫酸锌溶液中，进行净化反应，形成硫酸锌第一净化液；C2、第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第一净化液中，进行净化反应，形成硫酸锌第二净化液；C3、第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第二净化液中进行，进行净化反应，形成硫酸锌第三净化液；以及C4、将硫酸锌第三净化液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将下层底流回流，投入到步骤C1中作为钴镍渣晶种使用。

[0012] 进一步地，上述除钴镍净化反应进一步包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应：，将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，将电位控制在-450～-550mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第一净化液；C2、第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第一净化液中，将电位控制在-550～-650mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第二净化液；C3、第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第二净化液中，将电位控制在-550～-650mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第三净化液。

[0013] 进一步地，上述除钴镍净化反应的步骤进一步包括除钴率监测的步骤，除钴率监测的步骤包括：(1)对硫酸锌第一净化液相对于步骤B1中除铜净化后硫酸锌溶液的除钴率进行测试，控制除钴率为60～90％；(2)对硫酸锌第二净化液相对于步骤B1中除铜净化后硫酸锌溶液的除钴率进行测试，控制除钴率为85～95％；(3)对硫酸锌第三净化液中含钴量进行测试，控制含钴量在1mg/L以下；(4)每隔1-8小时，重复步骤(1)-(3)，如果除钴率或含钴量在相应范围内，则继续反应，如果除钴率或含钴量超出相应范围，则相应调节锌粉投入量和反应电位值，至除钴率或含钴量达到相应范围。

[0014] 进一步地，上述步骤B1中除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为250～350mg/L，除钴镍净化反应进一步包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应中：控制电位为-490～-510mV，完成除铜净化的硫酸锌溶液加酸后的BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后硫酸锌第一净化液的除钴率为80～90％；C2、第二次除钴镍净化反应中：控制电位为-580～-620mV，硫酸锌第一净化液加酸后BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后硫酸锌第二净化液的除钴率为90～95％；C3、第三次除钴镍净化反应中：控制电位为-580～-620mV，硫酸锌第二净化液加酸后BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后硫酸锌第三净化液的含钴量在1mg/L以下。

[0015] 同时，在本发明还包括一种硫酸锌溶液的净化装置，其包括依序连接的除铜反应装置、除钴镍反应装置以及除镉反应装置，其特征在于，除钴镍反应装置包括：至少一个除钴镍反应器，设有硫酸锌溶液流入口和净化剂流入口，硫酸锌溶液流入口与除铜反应装置相连；浓缩槽，用以沉清除钴镍反应后的硫酸锌溶液，包括进料口、用以输出上层清液的第一出料口和用以输出下层底流的第二出料口，进料口与除钴镍反应器相连；第二出料口与净化剂流入口相连；压滤器，设有流入口和流出口，流入口与第一出料口相连，流出口与除镉反应装置相连。

[0016] 本发明的有益效果：本发明所提供的硫酸锌溶液的砷盐净化方法通过将在除钴镍净化过程中所产生的钴镍渣晶种投入到除钴镍净化反应中，不但降低了锌粉的使用量，提高了锌粉的利用率，同时还提高了硫酸锌溶液净化质量的稳定性。

[0017] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本发明实施例，对本发明技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0019] 在本发明的一种典型的实施方式中，一种硫酸锌溶液的净化方法，包括对硫酸锌溶液依序进行除铜、除钴镍以及除镉的净化过程，硫酸锌溶液的净化方法进一步包括以下步骤：A、获取钴镍渣晶种，包括以下步骤：A1、控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/L A2、向步骤A1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐，进行除钴镍净化反应，反应后进行沉清，并取下层底流，形成钴镍渣晶种；B、利用钴镍渣晶种进行除钴镍反应，包括以下步骤：B1、控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150-450mg/LB2、向步骤B1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐、以及钴镍渣晶种进行除钴镍净化反应。

[0020] 本发明所提供的硫酸锌溶液的净化方法是通过将硫酸锌溶液在除钴镍过程中所产生的钴镍渣晶种回流到除钴镍过程中进一步利用钴镍渣晶种中的锌粉进行除钴镍反应，以减少锌粉的使用量，提高了锌粉的利用率，同时还提高了硫酸锌溶液净化质量的稳定性。该方法包括两部分内容：获取钴镍渣晶种和利用钴镍渣晶种进行除钴镍反应。在这两个步骤在进行的过程中都需要控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量，使其在150-450mg/L范围内。

[0021] 通常，在对硫酸锌溶液进行除铜净化之前，硫酸锌溶液中含铜量通常为500-1000mg/L，在对硫酸锌溶液进行除铜净化的过程中，可以通过控制添加锌粉的量来调节置换除铜后的溶液Cu离子含量，锌粉加入的越多，铜就除得越干净；减少锌粉的加入量能够提升完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量。在本发明中，优选将完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量控制在150～450mg/L，更优选为250～350mg/L。将完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量控制在这个范围内，有利于在对硫酸锌溶液进行除钴镍净化时，形成稳定的晶种物相。

[0022] 当完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量控制在150～450mg/L时，经过除钴镍净化后，对硫酸锌溶液进行沉清得到的底流就是钴镍渣晶种中会形成砷-铜、砷-钴、砷-镍的合金物相，这种合金物相是一种比较稳定的物相，进而避免溶液中“返溶”现象的发生，所谓“返溶”现象是指已经进入钴镍渣中以固体形式沉积下来的砷、铜、钴等元素所形成的非稳定性的物相会发生在返回净化作业时又发生溶解现象并进入液相，这种“返溶”现象不仅起不到净化作用，还对净化作业有害。同时，在本发明中形成上述这种结构稳定的晶种之后，这个晶种在返回净化作业时，又可以促进新形成的钴镍渣也以稳定的状态沉积下来；另外，由于这种钴镍渣晶种中含有尚未反应完全的锌粉(约占10％)，所以，晶种返回还能起到节约锌粉的作用。因此，在除钴镍过程中形成结构稳定的钴镍渣晶种至关重要。 [0023] 在上述步骤A获取钴镍渣晶种的过程中，优选包括对钴镍渣晶种进行检测的步骤，进一步保证利用钴镍渣晶种进行除钴镍净化反应过程的稳定进行。该检测的步骤包括A3、从下层底流中取样，形成测试样，静置测试样，并根据静置时间进行判断：A4、如果测试样在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，则下层底流即为钴镍渣晶种；A5、如果测试样在5分钟内未形成上下层分解明显的沉清溶液，则将下层底流回流，同锌粉、砷盐一起投入到步骤A1中所得到的除铜净化后硫酸锌溶液中，进行除钴镍净化反应，净化反应后沉清，并再次获取下层底流；重复步骤A3，并根据静置时间判断进行步骤A4或者如果测试样在5分钟内未形成上下层分解明显的沉清溶液，外排该下层底流。

[0024] 钴镍渣晶种回流至除钴镍净化反应过程中的次数越多，其结果越稳定，在最初获取钴镍渣晶种过程中，测试样形成上下层分解明显的沉清溶液的时间越短说明底流中晶种的结构越稳定。如果测试样在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，那么该底流中的钴镍渣晶种已经具有较为稳定的结构，将此时的底流作为钴镍渣晶种进行除钴镍净化反应，有利于在除钴镍净化反应快速地形成稳定的生产流程。如果测试样未在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，那么可以回流一次，再次测试，如依然未在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液那么最好重新制作底流，以避免获取钴镍渣晶种的时间过长，增加时间成本。

[0025] 在上述步骤B利用钴镍渣晶种进行除钴镍反应的过程中，优选增加钴镍渣晶种内部回流的过程，具体为B3、对除钴镍净化反应完成后的硫酸锌溶液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将下层底流回流至除钴镍净化反应过程中作为钴镍渣晶种使用。在同一条件、同一系统中所生产出来的钴镍渣晶种自回流，反复利用，能够形成结构更稳定的钴镍渣晶种，在形成理想的结构稳定的晶种之后，这个晶种在返回净化作业时，又可以促进新形成的钴镍渣也以稳定的状态沉积下来。 [0026] 上述硫酸锌溶液的砷盐净化方法通过将在除钴镍净化过程中所产生的钴镍渣晶种投入到除钴镍净化反应中，不但降低了锌粉的使用量，提高了锌粉的利用率，还能够形成更为稳定的净化过程，进而更好地提高硫酸锌溶液净化质量的稳定性。

[0027] 优选地，在上述硫酸锌溶液的砷盐净化方法的除钴镍的净化过程中，所投入的锌粉量通常与硫酸锌溶液的量有直接的关系，大概每立方米硫酸锌溶液中加入0.8-1.5公斤锌粉。锌粉、砷盐、以及钴镍渣晶种的加入量的重量比可以控制为1∶0.025～1∶10～80。

[0028] 在本发明的一种优选地实施方式中，在除钴镍的净化过程中，通过加入酸液使在整个净 化过程中的硫酸锌溶液的BT值为1.2～2.0。

[0029] 在上述除钴镍的净化过程，硫酸锌溶液的酸度直接影响净化结果，酸度过高，会造成锌粉与酸直接反应，进而造成锌粉消耗量上升，增加生产成本的不足；而酸度过低，会使溶液碱度大，进而发生反应式(1)中的放酸反应，形成Zn2(OH)2SO4(碱式硫酸锌)。碱式硫酸锌会沉淀，进入固相与钴镍渣晶种混合在一起，不但破坏晶种结构还会危害到后续的压滤作业。反应式(1)如下：

[0030] ZnSO4+H2O→Zn2(OH)2SO4+H+ (1)

[0031] 现有技术中通常采用PH值检测溶液的酸度，然而在硫酸锌溶液的净化过程中，上述反应式(1)中放酸反应所产生的H+会造成所检测到的PH值与溶液的实际酸度不相符。 [0032] 为了能够更为精确的控制硫酸锌溶液的酸度，在本发明中采用BT值代替PH值对溶液的酸度进行检测，具体方案如下：取加入净化剂(包括锌粉、砷盐和钴镍渣晶种或者锌粉本身)的硫酸锌溶液200-300mL，过滤后量出25mL，放入容器中，添加25mL蒸馏水，滴入2-4滴甲基橙，用10g/L的硫酸溶液滴定，至颜色变红为止，所使用的硫酸溶液的毫升数为所述的BT值。

[0033] 在本发明中BT值的测试方法属于一种反滴定方法，其能够有效的计算硫酸锌溶液中真实H+离子的含量，而不受硫酸锌溶液在净化过程上述反应式(1)中所发生的放酸反应的影响，这样就能够更好地控制溶液的实际酸度，进而控制上述反应式(1)逆向反应，减少碱式硫酸锌Zn2(OH)2SO4的生成。

[0034] 在实际操作中，上述BT值可以为1.0～2.2。优选地，BT值为1.2～2.0，将BT值控制在1.2～2.0范围内，使溶液保持微酸性，能有效破坏锌粉表面的氧化膜，提高锌粉的活性，即起到节约锌粉的作用；还可以有效阻止净化过程碱式硫酸锌的生成，碱式硫酸锌产生后会包裹在钴镍渣晶种表面，进而破坏晶种的稳定结构。保持锌粉的活性和保证钴镍渣晶种的稳定结构都有利于提高净化效果。

[0035] 在本发明的一种具体的实施方式中，上述硫酸锌溶液的净化方法的步骤B中除钴镍净化反应至少包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应：将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到步骤B1中的除铜净化后硫酸锌溶液中，进行净化反应，形成硫酸锌第一净化液；C2、第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第一净化液中，进行净化反应，形成硫酸锌第二净化液；C3、第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第二净化液中进行，进行净化反应，形成硫酸锌第三净化液；以及C4、将硫酸锌第三净化液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将下层底流回流，投入到步骤C1中作为钴镍渣晶种使用。

[0036] 上述硫酸锌溶液的砷盐净化方法中，除钴镍净化过程并不限于三次除钴镍净化反应，其可以是多次，如五次，在第三次除钴镍净化反应后的第四、第五次除钴镍净化反应过程中采用与第三次除钴镍净化反应相同的方法即可。

[0037] 优选地，上述除钴镍净化反应进一步包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应：将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，控制电位为-450～-550mV， 滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第一净化液；C2、第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第一净化液中，控制电位为-550～-650mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第二净化液；C3、第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入硫酸锌第二净化液中，控制电位为-550～-650mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2～1.8后，进行净化反应，形成硫酸锌第三净化液。

[0038] 上述硫酸锌溶液的砷盐净化方法中，通过控制第一次、第二次、第三次反应过程中的电位、BT值，能够有利于控制锌粉、砷盐、以及钴镍渣晶种的投入量。电位过低表明锌粉过量，会造成锌粉的浪费，并产生碱式盐；电位过高则表明锌粉不足，净化效果会达不到要求。在实际操作中，通过调节锌粉的投入量，以使得硫酸锌溶液的电位达到相应的数值，并根据所测量得到的实际电位值反调节锌粉的投入量，使实际电位控制在目标范围，以保证除钴镍净化过程的稳定进行。

[0039] 更为优选地，上述除钴镍净化反应的步骤进一步包括除钴率监测的步骤，除钴率监测的步骤包括：(1)对硫酸锌第一净化液相对于步骤B1中除铜净化后硫酸锌溶液的除钴率进行测试，控制除钴率为60～90％；(2)对硫酸锌第二净化液相对于步骤B1中除铜净化后硫酸锌溶液的除钴率进行测试，控制除钴率为85～95％；(3)对硫酸锌第三净化液中含钴量进行测试，控制含钴量在1mg/L以下；(4)每隔1-8小时，重复步骤(1)-(3)，如果除钴率或含钴量在相应范围内，则继续反应，如果除钴率或含钴量超出相应范围，则相应调节锌粉投入量和反应电位值，至除钴率或含钴量达到相应范围。

[0040] 同时，除钴率也是衡量每次净化反应效果的一个指标，由于溶液中存在的杂质元素种类很多，实际生产中不可能每个杂质都进行检测，所以仅检测钴，如果钴的净化效果较好，那么其它杂质的净化效果也会相应很好。将每次除钴镍净化反应过程后的除钴率控制在上述范围内有利于形成结构稳定的钴镍渣晶种。在实际操作中，影响电位的因素很多，再加上电位测量仪也会存在失常的情况，通过对每次除钴镍净化反应过程中除钴率的控制，能够更好地判断锌粉加入量是否合适。

[0041] 在实际操作过程中，根据所测量得到的除钴率，重新调节锌粉的投入量，使得硫酸锌溶液的电位在相应的数值范围内的同时，除钴率达到相应的要求，使得锌粉的投入量、硫酸锌溶液的电位以及除钴率三者达到平衡以进一步保证除钴镍净化过程的稳定进行。 [0042] 在本发明的一种更为具体的实施方式中，上述步骤B1中除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为250～350mg/L，除钴镍净化反应进一步包括以下步骤：C1、第一次除钴镍净化反应中：控制电位为-490～-510mV，完成除铜净化的硫酸锌溶液加酸后的BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后硫酸锌第一净化液的除钴率为80～90％；C2、第二次除钴镍净化反应中：控制电位为-580～-620mV，硫酸锌第一净化液加酸后BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后硫酸锌第二净化液的除钴率为90～95％；C3、第三次除钴镍净化反应中：
控制电位为-580～-620mV，硫酸锌第二净化液加酸后BT值为1.4～1.6，并控制净化反应后硫酸锌第三净化液的含钴量在1mg/L以下。

[0043] 在这种方式中，通过将硫酸锌溶液的电位和除钴率控制在相应的范围内，更有利于控制锌粉的投入量，进而在提高硫酸锌溶液净化质量的稳定性的同时形成结构稳定的钴镍渣晶种。

[0044] 同时，在本发明中还提供了一种硫酸锌溶液的净化装置，该装置包括：依序连接的除铜反应装置、除钴镍反应装置以及除镉反应装置，除钴镍反应装置包括：至少一个除钴镍反应器，设有硫酸锌溶液流入口和净化剂流入口，硫酸锌溶液流入口与除铜反应装置相连；浓缩槽，用以沉清除钴镍反应后的硫酸锌溶液，包括进料口、用以输出上层清液的第一出料口和用以输出下层底流的第二出料口，进料口与除钴镍反应器相连；第二出料口与净化剂流入口相连；压滤器，设有流入口和流出口，流入口与第一出料口相连，流出口与除镉反应装置相连。

[0045] 本发明所提供的这种装置与现有的硫酸锌溶液的净化装置相比，增加了浓缩槽，这种浓缩槽采用通常使用的普通浓缩槽即可，其用以实现本发明所提供的硫酸锌溶液的净化方法中沉清除钴镍反应后的硫酸锌溶液以分离钴镍渣晶种，也就是下层底流。本发明所提供的这种装置结构简单，可以对现有硫酸锌溶液的净化装置进行改装即可。 [0046] 为了进一步说明本发明的有益效果，以下将结合实施例1-6与对比例1进一步说明本发明所提供的硫酸锌溶液净化的方法。

[0047] 实施例1

[0048] 制备钴镍渣晶种：

[0049] 控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为300mg/L；向除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌和砷盐进行除钴镍净化反应，在此过程中，锌粉的加入量为每立方米硫酸锌溶液中加入3千克锌粉，锌粉和砷盐加入量的重量比为1∶0.5。反应后进行沉清，并取下层底流，从下层底流中取样，形成测试样，静置测试样，该测试样在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，该下层底流即为钴镍渣晶种。

[0050] 实施例2

[0051] 制备钴镍渣晶种：

[0052] 控制除铜净化后所得硫酸锌溶液的含铜量为150mg/L；向除铜净化后硫酸锌溶液中加入锌粉、砷盐，进行除钴镍净化反应，在此过程中，锌粉的加入量为每立方米硫酸锌溶液中加入2.8千克锌粉，锌粉和砷盐加入量的重量比为1∶0.3。反应后进行沉清，并取下层底流，从下层底流中取样，形成测试样，静置测试样，该测试样未在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，将该下层底流回流，同锌粉、砷盐一起投入到除铜净化后硫酸锌溶液中，锌粉、砷盐、以及钴镍渣晶种的加入量的重量比为1∶0.3∶50。进行除钴镍净化反应，净化反应后沉清，并再次获取下层底流；对该下层底流取样，再次进行取样测试，测试样在5分钟内形成上下层分解明显的沉清溶液，该下层底流即为钴镍渣晶种。

[0053] 实施例3

[0054] 原料：在除钴镍净化过程中，锌粉的加入量为每立方米硫酸锌溶液中加入1千克锌粉，锌粉、砷盐、以及实施例1得到的钴镍渣晶种的加入量的重量比为1∶0.2∶50。 [0055] 除钴镍净化方法：

[0056] 控制完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量为150mg/L。

[0057] 第一次除钴镍净化反应：将实施例1得到的钴镍渣晶种、锌粉和砷盐一起投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，调节电位为-450mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2后，形成第一净化液，第一净化液的除钴率为60％；

[0058] 第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入所形成的第一净化液中，调节电位为-550mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.2后，形成第二净化液，第二净化液除钴率为85％； [0059] 第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入第二净化液中，调节电位为-550mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.2后，形成第三净化液，第三净化液的含钴率为0.4mg/L。 [0060] 沉清第三净化液第三净化液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将下层底流回流，投入到除钴镍反应过程中作为钴镍渣晶种使用。

[0061] 实施例4

[0062] 原料：在除钴镍净化过程中，锌粉的加入量为每立方米硫酸锌溶液中加入1.1千克锌粉，锌粉、砷盐、以及实施例1得到的钴镍渣晶种的加入量的重量比为1∶0.3∶20。 [0063] 净化方法：

[0064] 控制完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量为450mg/L。

[0065] 第一次除钴镍净化反应：将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐混合均匀，投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，调节电位为-550mV滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.6后，形成第一净化液，第一净化液的除钴率为90％；

[0066] 第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入第一净化液中，调节电位为-650mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.6后，形成第二净化液，第二净化液除钴率为95％；

[0067] 第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入第二净化液中，调节电位为-650mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.6后，形成第三净化液，第三净化液的含钴率为0.4mg/L。 [0068] 沉清第三净化液第三净化液进行沉清，形成上层清液和下层底流，取上层清液进一步压滤后进行除镉净化反应，并将下层底流回流，投入到除钴镍反应过程中作为钴镍渣晶种使用。

[0069] 实施例5

[0070] 原料：在除钴镍净化过程中，锌粉的加入量为每立方米硫酸锌溶液中加入0.8千克锌粉，锌粉、砷盐、以及实施例2得到的钴镍渣晶种的加入量的重量比为1∶0.25∶60。 [0071] 净化方法：

[0072] 控制完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量为250mg/L。

[0073] 第一次除钴镍净化反应：将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐混合均匀，投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，调节电位为-490mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.4后，形成第一净化液，第一净化液的除钴率为80％；

[0074] 第二次除钴镍净化反应：将锌粉投入第一净化液中，调节电位为-580mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.4后，形成第二净化液，第二净化液除钴率为90％；

[0075] 第三次除钴镍净化反应：将锌粉投入第二净化液中，调节电位为-580mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.4后，形成第三净化液，第三净化液的含钴率为0.2mg/L。 [0076] 过滤除钴镍净化过程中得到的底流，获取渣滓部分，形成钴镍渣晶种。 [0077] 实施例6

[0078] 原料：在除钴镍净化过程中，锌粉的加入量为每立方米硫酸锌溶液中加入1.2千克锌粉，锌粉、砷盐、以及实施例2得到的钴镍渣晶种的加入量的重量比为1∶0.5∶40。 [0079] 净化方法：

[0080] 控制完成除铜过程后的硫酸锌溶液中Cu离子含量为350mg/L。

[0081] 第一次除钴镍净化反应：将钴镍渣晶种、锌粉和砷盐混合均匀，投入到完成除铜净化的硫酸锌溶液中，调节电位为-510mV，滴加酸液至硫酸锌溶液的BT值为1.2后，形成第一净化液，第一净化液的除钴率为88％；

[0082] 第二次除钴镍净化反应：将锌粉、砷盐和底流B1一起投入第一净化液中，调节电位为-620mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.2后，形成第二净化液，第二净化液除钴率为93％；

[0083] 第三次除钴镍净化反应：在-620mV电压下，将锌粉、砷盐和底流B2一起投入第二净化液中，调节电位为-620mV，滴加酸液至溶液的BT值为1.2后，形成第三净化液，第三净化液的含钴率为0.2mg/L。