doi：治理钴电积中氯气污染的研究进展（1.兰州交通大学武彦斌1，王三反1，周键1，陈霞2环境与市政工程学院，寒旱区水资源综合利用教育部工程研究中心，兰州730070；2.聊城大学建筑工程学院，山东聊城252059）摘要：阐述了当前钴电积行业氯气污染的现状，分析了解决氯气污染的主要治理技术和改进措施，并对未来钴电积行业的发展方向进行了展望。关键词：钴；电积；氯气；电解槽；展望中图分类号：TF816文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）09-0000-00ResearchProgresstoTreatChlorinePollutioninCobaltElectrowinning1112WUYan-bin,WANGSan-fan,ZHOUJian,CHENXia(1.EngineeringResearchCenterofWaterResourcesUtilizationinColdandDroughtRegion,SectionofEducation,SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China;2.SchoolofArchitecture﹠CivilEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng252059,Shandong,China)Abstract:Currentsituationofchlorinepollutionincobaltelectrowinningindustrywasintroduced.Treatingtechnologiesandimprovementmeasureswereanalyzed.Thedirectiontodevelopcobaltelectrowinningindustrywasprospected.Keywords:cobalt;electrowinning;chlorine;electrolyticcells;prospect目前，工业上金属钴的提取方式主要采用湿法工艺，分为硫酸钴体系和氯化钴体系，鉴于电解氯化钴的众多优点，工业上常利用电解氯化钴的方法制取电解钴[1-4]，而电解氯化钴最大的难题是阳极产生的氯气的吸收。现阶段电积氯化钴行业常通过在阳极加密封罩的隔膜法电解工艺，将阳极产生的氯气抽出或将阳极液与氯气一并抽出，随后氯气经碱液吸收。该工艺存在下述问题：1）碱液吸收法增加了电积钴成本，且由于吸收氯气所得的液态次氯酸钠不稳定，不利于储存和运输；2）隔膜袋由于密封性较差，常会造成氯气泄漏，恶化工作环境；3）由于隔膜袋处于强腐蚀环境下，消耗量较大；4）电积钴质量受电解液pH影响，波动较大。为了解决上述问题，目前大多集中于两个方面进行研究。一是在原有生产工艺基础上，对原有电解及吸收系统进行改进；二是研发新的钴电积工艺，从根本上解决由于电解过程中氯气产生所带来的危害。1改进方法1.1对原有电解及吸收系统的改进常规钴电解工业常采用隔膜电解法，电解系统中包含电解槽、电解液和氯气吸收系统。在常规电解中，由于电解槽采用敞开式，一方面，电解液易挥发、易受粉尘污染；另一方面，由于阳极罩密封性能差以及氯气吸收装置吸收效果不理想，常会造成电解槽和吸收装置周围氯气浓度超标，电解钴企业常根据实际情况进行一定的改造。1.2电解槽的改进北京矿冶研究总院与江苏凯力克钴业股份有限公司合作研制的新型氯化钴电解槽完全克服了常规隔膜电解槽密封性能差、电流密度低、单槽产能低、设备复杂等缺点[4-5]。该电解液采取强制循环，降低了浓差极化效应。有效解决了氯气泄露问题，提高了电流效率，降低了生产成本，实现了清洁生产。王振文等[6]研发的用于钴电积密闭电解槽的突出优点在于降低了产能、减少了电解液挥发、可实现多种低浓度金属的电积。上述密闭电解槽电解产生的氯气均需要经过氯气吸收装置，而氯气通过液碱或石灰进行吸收后生成的漂白粉或漂白精在进一步生产过程中会对环境造成污染。为了在现有基础上解决由于氯气吸收产生的潜在危害，陈雪华等[7]对电解产生的氯气经气液分离后，通过洗涤、脱水干燥，与高纯氢气在石墨炉中合成氯化氢，随后经纯水吸收制得高纯盐酸，生成的盐酸返回到反萃取工艺。该工艺减少了由于氯气吸收系统运行不当对环境产生的影响，实现了电解钴的绿色生产。收稿日期：2014-03-13基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAF03B06）作者简介：武彦斌（1989-），男，河北省藁城市人，硕士研究生.1.3电解液环境的改进传统隔膜电解法电解液环境会因阳极袋内不断增加的酸和氯气的向外扩散而波动，进而影响电解液的pH，增加副反应，降低电流效率，同时氯气的溢出会造成严重的环境污染。为了解决上述问题，Barbara等[8]对隔膜电解法进行改进，以浓度为59.8g/L的氯...