假性針鐵礦法去除鋅浸出液中的鐵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，常溫條件下，用碳酸鈣調(diào)節(jié)浸出液的pH4.5～5；向浸出液中加入雙氧水，使二價(jià)鐵離子以針鐵礦的形式去除，并通過(guò)添加碳酸鈣保持pH4.5～5；最后過(guò)濾除去針鐵礦沉淀。本發(fā)明無(wú)需加熱環(huán)節(jié)，并且提高了鐵的沉降速率，有效地減小了生產(chǎn)能耗，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】假性針鐵礦法去除鋅浸出液中的鐵
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及濕法冶金過(guò)程中浸出液的除雜領(lǐng)域，具體涉及采用針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]在濕法冶金行業(yè)中，礦石的浸出液中常常含有較多的雜質(zhì)金屬離子，而電解工序?qū)ぷ饕褐须s質(zhì)的含量要求極為嚴(yán)格，所以電解之前對(duì)浸出液的深度除雜是一項(xiàng)必不可少的步驟。在鋅冶煉的浸出液中常常含有一定數(shù)量的鐵離子，鐵以二價(jià)和三價(jià)的形式存在，除鐵是浸出液凈化的重要一道工序。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)采用去除鐵的方法主要有氫氧化鐵法、黃鉀鐵礬法、針鐵礦法。普通氫氧化鐵法是將溶液中的二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，并調(diào)PH到5.0，使之沉淀而除去。優(yōu)點(diǎn)是不需升溫，操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度較快；主要的缺點(diǎn)是生成的氫氧化鐵膠體過(guò)濾性能差，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度，并且氫氧化鐵膠體沉淀時(shí)夾帶有價(jià)金屬較多，降低了產(chǎn)品的回收率。黃鉀鐵礬法是在堿金屬存在的情況下，產(chǎn)生黃鉀鐵礬，使鐵沉淀成水合硫酸鹽。一般將溶液的PH調(diào)到1.5，溫度升至90~95°C，加氧化劑和鈉離子或者銨離子，使溶液中的鐵離子以鐵礬的形態(tài)沉淀下來(lái)。優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾性能非常好，可以同時(shí)去除溶液中的鈉、銨等一價(jià)離子，缺點(diǎn)是溶液需要升到較高溫度，能源消耗較高，并且需要加入鈉離子或銨離子等，使其適用范圍變小:此外采用黃鉀鐵礬法除鐵，由于水和硫酸鹽的渣量較大，使浸出液中有價(jià)金屬損失大。針鐵礦法是將溶液 中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵同時(shí)以Fe2O3 -H2O的沉淀形式去除，針鐵礦不含硫酸根，水解性能低而沉淀過(guò)濾性能極好，因此是最常采用的除鐵方法。
[0006]一般地，采用針鐵礦法除鐵時(shí)，首先將溶液的pH調(diào)到3.0，溫度升至70~100°C，向浸出液中通入空氣或者氧氣，邊通氣邊加入石灰水或者碳酸鈉以中和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)子，讓鐵離子以針鐵礦形態(tài)沉淀下來(lái)。傳統(tǒng)的針鐵礦法優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾性能好；缺點(diǎn)是:(1)溶液需要升到較高溫度，能源消耗較高；(2)操作工藝條件要求嚴(yán)格，采用空氣或氧氣作為氧化劑時(shí)反應(yīng)和沉降時(shí)間較長(zhǎng)，或者為了增加反應(yīng)速度、提高效率則需要花費(fèi)巨資投入建設(shè)多個(gè)連續(xù)的反應(yīng)槽；(3)中和劑石灰水的使用，也會(huì)帶來(lái)管道堵塞的問(wèn)題。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，除鐵過(guò)程中無(wú)需加熱，并且具有反應(yīng)時(shí)間短，除鐵效率高，以及生成的針鐵礦沉淀物過(guò)濾性能良好的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，其特征在于，常溫條件下，用碳酸鈣調(diào)節(jié)浸出液的pH 4.5~5 ;向浸出液中加入雙氧水，使二價(jià)鐵離子以針鐵礦的形式去除，并通過(guò)調(diào)節(jié)碳酸鈣的添加量使浸出液的PH值保持在4.5~5 ;過(guò)濾除去針鐵礦沉淀。
[0010]采用雙氧水作為氧化劑氧化浸出液中的二價(jià)鐵,針鐵礦沉淀反應(yīng)速度快,且在實(shí)際操作過(guò)程中無(wú)需對(duì)浸出液加熱保溫即可完成對(duì)鐵離子的去除。
[0011]用碳酸鈣代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的碳酸鈉或者石灰水中和劑，不僅降低了試劑的成本，而且避免了石灰水在使用過(guò)程中結(jié)塊堵塞管道的現(xiàn)象。
[0012]采用本發(fā)明中的技術(shù)方案除鐵，將氧化效果更強(qiáng)的雙氧水和碳酸鈣相結(jié)合使用，并嚴(yán)格控制反應(yīng)過(guò)程中浸出液的PH值始終在4.5~5范圍內(nèi)，不需要對(duì)浸出液進(jìn)行額外的加熱保溫，即可完成對(duì)鐵的快速沉降去除。
[0013]優(yōu)選地，雙氧水的總加入量為浸出液中二價(jià)鐵離子總質(zhì)量的2.2倍，添加速度以時(shí)刻保持溶液中的三價(jià)鐵離子的含量小于I克/升。
[0014]過(guò)濾除去針鐵礦沉淀物后，檢測(cè)濾液中的鐵離子濃度，若鐵離子濃度< 20mg/L，表明浸出液的鐵含量合格即完成鐵的凈化進(jìn)入下一工序。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)在除鐵過(guò)程中無(wú)需升溫，常溫條件下即可進(jìn)行操作，有效地降低了能源的消耗，節(jié)約了成本；
(2)和現(xiàn)有技術(shù)中采用空氣或氧氣作為氧化劑相比，本發(fā)明使用氧化能力更強(qiáng)的雙氧水，不僅提高了除鐵反應(yīng)的反應(yīng)速度，而且減少了氧化劑的使用量；
(3)中和劑碳酸鈣的使用，避免了碳酸鈉或者石灰水結(jié)塊堵塞管道的現(xiàn)象，且碳酸鈣的價(jià)格更低。
[0016](4)本發(fā)明中的技術(shù)方案整體上具有除鐵成本更低廉，設(shè)備投資更經(jīng)濟(jì)，生成的針鐵礦沉積物的過(guò)濾性能良好的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案作更加詳細(xì)地說(shuō)明。
[0019]本發(fā)明提供的假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，具有如下步驟:常溫條件下，用碳酸鈣調(diào)節(jié)浸出液的PH值在4.5~5 ;向溶液中緩慢加入雙氧水，雙氧水的加入速度以保持溶液中的三價(jià)鐵離子的濃度小于I克/升，總加入量為浸出液中二價(jià)鐵的質(zhì)量的2.2倍。針鐵礦的沉降過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)碳酸鈣的加入量保持浸出液的PH值始終在4.5~5范圍內(nèi)；最后過(guò)濾除去針鐵礦沉積物，完成對(duì)煉鋅浸出液的除鐵凈化工序，檢測(cè)濾液中的含鐵量，當(dāng)鐵離子的濃度小于20mg/L，表明含鐵量合格可以進(jìn)入下一道工序。
[0020]一般地，煉鋅浸出液的含鐵量在除鐵之前為3~10g/L，采用本發(fā)明所述技術(shù)方案進(jìn)行除鐵，鐵的含量在20mg/L以下。
[0021]本除鐵工藝2012年在我公司電鋅廠(chǎng)應(yīng)用至今，各項(xiàng)工藝指標(biāo)良好，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。本方法操作簡(jiǎn)單，氧化劑的用量更少，針鐵礦沉積物的過(guò)濾性能良好，在全國(guó)濕法冶金行業(yè)中具有推廣價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，其特征在于，常溫條件下，用碳酸鈣調(diào)節(jié)浸出液的pH 4.5~5 ;向浸出液中加入雙氧水，使二價(jià)鐵離子以針鐵礦的形式去除，并通過(guò)調(diào)節(jié)碳酸鈣的添加量使浸出液的PH保持在4.5~5 ;過(guò)濾除去針鐵礦沉淀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，其特征在于，雙氧水的總加入量為浸出液含二價(jià)鐵的質(zhì)量的2.2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，其特征在于，雙氧水的添加速度以保持溶液中的三價(jià)鐵離子濃度小于I克/升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假性針鐵礦法去除煉鋅浸出液中的鐵，其特征在于，當(dāng)溶液中的鐵離子濃度小于20mg/L ，鐵的去除完成。
【文檔編號(hào)】C22B3/04GK103468951SQ201310366204
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】安源水, 張亨峰, 蘇曉亮 申請(qǐng)人:黃石大江集團(tuán)有限公司