一种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其是一种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法。
【背景技术】
[0002]在各种湿法冶金萃取工艺中，为了能够保证萃取工艺的正常进行，尽量的减小萃取有机相的中毒老化，延长萃取剂的使用寿命，进而对于萃取前液中的二氧化硅的含量要求控制在300mg/L以下，三价铁离子的含量要求控制在200mg/L以下。尤其是在采用P204和N235作为萃取剂时，该萃取剂极易被铁离子中毒老化，并且绝大多数的含Ge、In、Zn的酸浸出液中都含有较高的Fe'而为了提高Ge、In、Zn的浸出率，往往需要进行氧化浸出，进而使得浸出液中含三价铁离子可达到20g/L以上。
[0003]在现有技术中，对于萃取前液的处理方式是采用加金属锌或者铁肩进行三价还原铁离子成为亚铁离子，使得三价铁离子的含量达到200mg/L以下，进而才将萃取前液送入萃取车间萃取。但是，在采用加锌还原处理时，由于锌粉的价格较贵，使得处理的成本较高，而且锌的化学活动性较强，在还原了铁离子的同时，也置换出了萃取前液中的In和Ge，降低了溶液In和Ge的含量，不利于萃取分离Ge、In、Zn ;因而，对于含Ge、In、Zn酸浸液中的铁离子的处理一般都是采用铁肩来还原，但是铁肩还原铁离子必然增加溶液中的亚铁离子含量，进而在溶液中的三价铁离子在10g/L时，其最终还原后，溶液中的铁总量达到15g/L以上，这不仅将产生的硫酸亚铁的结晶，而且还会阻塞管道，使得溶液的输送和萃取均发生困难；并且还会造成后续工序硫酸锌净化中的中和氧化工段的铁含量较高，进而使得氧化剂消耗较多、中和剂消耗较多，这不仅造成了处理成本较高，而且还使得排渣量较大，进而造成大量的锌难以被回收。
[0004]基于此，有研究者采用亚硫酸钠来还原三价铁离子，进而解决现有技术中采用铁肩还原铁离子存在的缺陷，并且该替换也取得了一定的成功，但是，该方法带入了大量的钠离子，而钠离子在电解锌的过程中不容易除去，进而使得钠离子富集到一定程度后，影响电解锌工序的正常进行，造成电解锌的能耗较高。
[0005]因此，本研究者结合上述缺陷，对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子提供了一种新思路。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法。
[0007]具体是通过以下技术方案得以实现的:
[0008]—种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法，将含Ge、In、Zn酸浸液置于还原槽中，并先采用ZnS(V&温度为60-70°C的环境中，搅拌处理40_60min ;再向其中加入铁肩，持续搅拌反应至少30min，使得含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子的含量达到200mg/L以下。
[0009]所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其中硫酸为20_100g/L，三价铁离子为5_20g/L。
[0010]所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其pH值为0.5_2，三价铁离子含量为5_20g/L。
[0011]所述的ZnSO3，其用量为三价铁离子的3-5倍。
[0012]所述的铁肩，其使用量为三价铁离子的0.5-0.7倍。
[0013]所述的搅拌，其搅拌速度为500-600r/min。
[0014]所述的ZnSO3，其加入方式为采用栗通过管道与还原槽的底部进行连通后，并采取边搅拌边加入，加入时间为25-30min。
[0015]所述的ZnSO3,其液/固=1-2。
[0016]所述的ZnSO3是用NaSO 3与含Zn中性溶液按照摩尔比为Na 2S03/Zn = 1.9?2混合后，在常温环境下反应2-3h制备而成。
[0017]所述的21^03用氧化锌吸收回转窑尾气中的二氧化硫制备而成。
[0018]与现有技术相比，本发明的技术效果体现在:
[0019]通过先采用21^03在温度为60-70°C的环境中，搅拌处理40-60min ;再向其中加入铁肩，持续搅拌反应至少30min，使得萃取前液中的三价铁离子的含量降低至200mg/L以下，进而克服了单纯采用锌来进行还原铁离子的成本较高、单纯采用铁肩来还原铁离子的排渣量大，成本较高以及硫酸亚铁的结晶产生阻塞管道的问题，降低了后续工序的难度；并且还克服了现有技术中采用亚硫酸钠来还原铁离子存在的后续电解锌的难度较大的缺陷，并且也防止了萃取前液中的锗、铟的含量降低，进而确保了对锗、铟的萃取回收率，增大了附加值。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0021]实施例1
[0022]—种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法，将含Ge、In、Zn酸浸液置于还原槽中，并先采用2]1503在温度为60°C的环境中，搅拌处理40min ;再向其中加入铁肩，持续搅拌反应30min，使得含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子的含量达到200mg/L 以下。
[0023]所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其中硫酸为20g/L，三价铁离子为5g/L。
[0024]所述的ZnSO3,其用量为三价铁离子的3倍。
[0025]所述的铁肩，其使用量为剩余的三价铁离子的0.5倍。
[0026]所述的搅拌，其搅拌速度为500r/min。
[0027]所述的ZnSO3，其加入方式为采用栗通过管道与还原槽的底部进行连通后，并采取边搅拌边加入，加入时间为25min。
[0028]所述的ZnSO3，其液/固=I。
[0029]所述的ZnSO3是用NaSO 3与含Zn中性溶液按照摩尔比为Na 2S03/Zn =1.9混合后，在常温环境下反应2h制备而成。
[0030]实施例2
[0031]—种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法，将含Ge、In、Zn酸浸液置于还原槽中，并先采用2]1503在温度为70°C的环境中，搅拌处理60min ;再向其中加入铁肩，持续搅拌反应40min，使得含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子的含量达到100mg/L 以下。
[0032]所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其中硫酸为100g/L，三价铁离子为20g/L。
[0033]所述的ZnSO3,其用量为三价铁离子的5倍。
[0034]所述的铁肩，其使用量为剩余的三价铁离子的0.7倍。
[0035]所述的搅拌，其搅拌速度为600r/min。
[0036]所述的ZnSO3，其加入方式为采用栗通过管道与还原槽的底部进行连通后，并采取边搅拌边加入，加入时间为30min。
[0037]所述的ZnSO3，其液/固=2。
[0038]所述的ZnSO3是用NaSO 3与含Zn中性溶液按照摩尔比为Na 2S03/Zn = 2混合后，在常温环境下反应3h制备而成。
[0039]实施例3
[0040]一种对含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子还原成亚铁离子方法，将含Ge、In、Zn酸浸液置于还原槽中，并先采用2]1503在温度为65°C的环境中，搅拌处理50min ;再向其中加入铁肩，持续搅拌反应50min，使得含Ge、In、Zn酸浸液中的三价铁离子的含量达到150mg/L 以下。
[0041]所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其中硫酸为50g/L，三价铁离子为15g/L。
[0042]所述的ZnSO3,其用量为三价铁离子的4倍。
[0043]所述的铁肩，其使用量为剩余的三价铁离子的0.6倍。
[0044]所述的搅拌，其搅拌速度为550r/min。
[0045]所述的ZnSO3，其加入方式为采用栗通过管道与还原槽的底部进行连通后，并采取边搅拌边加入，加入时间为27min。
[0046]所述的ZnSO3，其液/固=I.5。
[0047]所述的ZnSO3是用NaSO 3与含Zn中性溶液按照摩尔比为Na 2S03/Zn = 1.95混合后，在常温环境下反应2.5h制备而成。
[0048]实施例4
[0049]在上述的实施例1中，其中所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其pH值为0.5，三价铁离子含量为5g/L。
[0050]所述的21^03用氧化锌吸收回转窑尾气中的二氧化硫制备而成。
[0051]实施例5
[0052]在上述的实施例2中，其中所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其pH值为2，三价铁离子含量为20g/L。
[0053]所述的21^03用氧化锌吸收回转窑尾气中的二氧化硫制备而成。
[0054]实施例6
[0055]在上述的实施例1中，其中所述的含Ge、In、Zn酸浸液，其pH值为1.3，三价铁离子含量为17g/L。
[0056]所述的21^03用氧化锌吸收回转窑尾气中的二氧化硫制备而成。
[0057]实验例:
[0058]本发明具体的还通过以下操作