含铁溶液的处理方法
【专利摘要】本发明提出了含铁溶液的处理方法，包括：调节含铁溶液的pH值至0.5～1.5；在高温和高压条件下使含铁溶液中沉淀出碱式硫酸铁；将含有碱式硫酸铁沉淀的溶液进行过滤处理，以便得到滤饼和滤液；以及将滤饼进行洗涤处理，以便得到碱式硫酸铁产品，其中，高温为180～220摄氏度，高压为1.0～2.4MPa。利用上述方法可以有效提高含铁溶液的除铁率，并且将其中的铁转化为可再利用的碱式硫酸铁。
【专利说明】含铁溶液的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金领域，具体而言，本发明涉及含铁溶液的处理方法。
【背景技术】
[0002]目前湿法生产锌、镍、钴或其它有价金属时，通常采用酸浸工艺，在有价金属被浸出时，矿石中的铁也被浸出。后续净化工序中包含除铁这一步骤，工业中通常采用黄(钠、铵)铁矾或针铁矿法除铁，即控制浸出后液温度在较高水平下，向浸出液中引入钠/钾/铵离子，与其中铁离子化合成铁矾，或将浸出液中三价铁还原为二价，在氧化条件下将铁呈针铁矿除去。除铁后的铁渣经过滤洗涤后送入尾矿坝堆存。该方法除铁后渣量大，目前该渣无法作为资源循环使用，不仅占用大量土地堆存并且其中有害组分缓慢溶出造成了环境污染。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种含铁溶液的处理方法。利用该方法可以将含铁溶液中的铁以碱式硫酸铁的形式析出并除去。
[0004]根据本发明的实施例的含铁溶液的处理方法，包括:
[0005]调节所述含铁溶液的pH值至0.5~1.5 ;
[0006]在高温和高压条件下使所述含铁溶液中沉淀出碱式硫酸铁；
[0007]将含有碱式硫酸铁沉淀的溶液进行过滤处理，以便得到滤饼和滤液；以及
[0008]将所述滤饼进行洗涤处理，以便得到碱式硫酸铁产品，
[0009]其中，所述高温为180~220摄氏度，所述高压为1.0~2.4MPa。
[0010]由此，通过调节含铁溶液的pH值并控制反应过程工艺条件，则可以直接生成碱式硫酸铁。经上述方法对含铁溶液进行处理，沉淀后的滤液中不仅铁离子的沉淀率可达90%以上，并且碱式硫酸铁中夹带有价金属离子少。因此产物为单一的碱式硫酸铁，可以应用于其他工序或者领域。
[0011]另外，根据本发明上述实施例的含铁溶液的处理方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0012]在本发明的一些实施例中，所述含铁溶液为湿法生产有价金属的硫酸浸出后液。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述含铁溶液中三价铁的浓度不低于30g/L。由此可以进一步提闻除铁率。
[0014]在本发明的一些实施例中，利用氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铁、硫酸中的至少一种调节所述含铁溶液的pH值至0.5~1.5。
[0015]在本发明的一些实施例中，所述沉淀的时间为0.5~2.5h。由此可以进一步提高除铁招。
[0016]在本发明的一些实施例中，将所述碱式硫酸铁沉淀的一部分返回用于所述沉淀。由此可以进一步提闻喊式硫酸铁的沉淀效率。
[0017]在本发明的一些实施例中，所述洗涤处理是按照液固质量比为3~5:1进行的。由此可以进一步提闻喊式硫酸铁的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是根据本发明一个实施例的处理含铁溶液的方法的流程图。
[0019]图2是根据本发明另一个实施例的处理含铁溶液的方法的流程图。
[0020]图3是利用本发明一个实施例的处理含铁溶液的方法处理得到的碱式硫酸铁的XRD图谱。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号 表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0022]在冶金行业中，通常采用湿法酸浸出提取有价金属，然而同时矿石中的大量铁也被浸出，进而形成了大量的含铁浸出液，然而现有的除去含铁浸出液中的方法多存在渣量大和渣无法再利用只能堆存，且占用大量土地的缺陷。本发明的发明人意外地发现，无需额外添加其他试剂，仅通过适当地控制和调节含铁浸出液的条件，可以使得含铁溶液中的铁离子以碱式硫酸铁的形式析出，并且通过该方法析出的碱式硫酸铁中有价金属杂质含量少，可以用于其他领域进行再利用，避免了大量堆存的同时提高了冶金行业的副产物种类。
[0023]下面参考图1详细描述本发明实施例的含铁溶液的处理方法。本发明实施例的含铁溶液的处理方法包括:
[0024]SlOO:调节 pH 值
[0025]根据本发明的实施例的含铁溶液的处理方法可以适用于任何含铁溶液，例如含铁溶液可以为纯净的含铁溶液，也可以是湿法生产有价金属的硫酸浸出后液。例如可以是镍、钴、铜、锌等的浸出液，由此利用上述方法可以有效地对冶金业中产生的大量的含铁浸出液进行处理，同时产生的碱式硫酸铁其他有价金属离子杂质含量少，因此可以将其再利用于其他领域。
[0026]根据本发明的具体实施例，上述含铁溶液中三价铁的浓度不低于30g/L。由此可以进一步提闻其中的铁尚子转化成喊式硫酸铁的广率，以便提闻除铁率。根据本发明的具体示例，如果三价铁的浓度低于30g/L，则容易生成水合铁矾。进而影响碱式硫酸铁的纯度和产率。
[0027]根据本发明的具体实施例，处理上述含铁溶液首先需要调节含铁溶液的pH值至
0.5~1.5。如果pH值低于0.5以下容易导致碱式硫酸铁沉淀率低，除铁率明显下降，如果PH值过高至超过1.5则会有类似赤铁矿一类的物质生成。因此，将含铁溶液的pH值调节至0.5~1.5可以显著提高碱式硫酸铁沉淀率和纯度。根据本发明的具体实施例，可以通过加入酸或者碱调节pH,例如可以利用氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铁、硫酸中的至少一种调节含铁溶液的pH值至0.5~1.5。
[0028]S200:沉淀[0029]根据本发明的具体实施例，进一步地将上述调节至pH为0.5~1.5的含铁溶液在高温和高压条件下使其内部发生反应，进而使含铁溶液中沉淀出碱式硫酸铁。根据本发明的具体实施例，上述沉淀的条件优选在180~220摄氏度以及1.0~2.4MPa的压力下进行的。由此可以使得含铁溶液中的铁离子以碱式硫酸铁的形式沉淀出来，无需额外加入其它试剂，进而不仅可以节省成本还可以避免引入其他杂质，该方法简单易行，且分离铁离子效果显著。
[0030]根据本发明的具体实施例，控制沉淀的时间可以为0.5~2.5h。由此可以使得含铁溶液中的铁离子充分地沉淀出来，进而提高除铁率。
[0031]根据本发明的具体实施例，上述含铁溶液的处理方法还可以包括:将碱式硫酸铁沉淀的一部分作为晶种返回用于沉淀。根据本发明的具体实施例，返回的量可以按照生成碱式硫酸铁沉淀量为返回晶种量的I~8倍进行，由此可以进一步提高碱式硫酸铁的沉淀量，提高含铁溶液的除铁率。
[0032]S300:过滤洗涤
[0033]根据本发明的具体实施例，进一步将上述沉淀出的碱式硫酸铁的溶液进行过滤处理，以便得到滤饼和滤液；以及将过滤得到的滤饼进行洗涤处理，以便得到碱式硫酸铁产品。根据本发明的具体实施例，上述洗涤处理可以按照液固质量比为3~5:1进行。由此可以进一步提高洗涤效率，提高碱式硫酸铁的质量。根据本发明的具体示例，得到的碱式硫酸铁产品可以其他工序或者领域，例如，可以作为净水剂再利用。由此可以进一步提高含铁溶液的副产值。
[0034]实施例1
[0035]参考图2，取镍红土矿酸浸后液1L，其中铁含量为42g/L(三价铁含量为98% )，含酸为50g/L，加入氢氧化钠调节pH至1.2。加入高压釜中，温度为200摄氏度，晶种6倍循环，反应后过滤，用3倍重量的水进行洗涤，最后烘干，得到沉淀物。经分析，酸浸后液中的铁沉淀率为90.6%,沉淀物的XRD图谱见图3所示，由图3可知,沉淀物的物相为单一的碱式硫酸铁。
[0036]实施例2
[0037]参考图2，取锌浸出液1L，其中铁含量为30g/L(三价铁含量为98%)。加入NaOH调节PH至1.0，加入高压釜中，温度为180摄氏度，晶种4倍循环，反应后过滤，用3倍重量的水进行洗涤，最后烘干，得到沉淀物。经分析，酸浸后液中的铁沉淀率为95.0 %，沉淀物的物相为单一碱式硫酸铁。
[0038]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0039]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、 替换和变型。
【权利要求】
1.一种含铁溶液的处理方法，其特征在于，包括: 调节所述含铁溶液的pH值至0.5~1.5 ; 在高温和高压条件下使所述含铁溶液中沉淀出碱式硫酸铁； 将含有碱式硫酸铁沉淀的溶液进行过滤处理，以便得到滤饼和滤液；以及 将所述滤饼进行洗涤处理，以便得到碱式硫酸铁产品， 其中， 所述高温为180~220摄氏度，所述高压为1.0~2.4MPa。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述含铁溶液为湿法生产有价金属的硫Ife浸出后液。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述含铁溶液中三价铁的浓度不低于 30g/L。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，利用氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铁、硫酸中的至少一种调节所述含铁溶液的pH值至05~1.5。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述沉淀的时间为0.5~2.5h。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述碱式硫酸铁沉淀的一部分返回用于所述沉淀。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述洗涤处理是按照液固质量比为3~5:1进行的。
【文档编号】C22B3/08GK103993172SQ201410221863
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】孙宁磊, 李斌, 赵鹏飞, 聂颖, 殷书岩, 戴江洪, 李少龙, 陆业大 申请人:中国恩菲工程技术有限公司