专利名称：一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，属于湿法冶金技术领域。
背景技术：
铁是自然界中丰产元素之一。几乎在所有的有色金属冶金物料中都含有铁，而且铁的含量往往比有价金属的含量还要高。在酸浸过程，铁与有价金属一同进入溶液，浸出液中的铁作为有害杂质必须除掉。净化除铁是湿法冶金中的重要工序。当前由于世界范围内有色金属矿产资源的贫化和环境标准的提高，多金属复合矿和共生矿的开采利用使除杂问题更为复杂，铁的控制尤为重要。传统的沉淀除铁法由于存在操作烦杂、有价金属损失大，以及沉淀物堆放造成二次污染等缺点，已逐渐被新的除铁工艺所取代，其中溶剂萃取是最引人注目的方法。萃取工艺包括萃取和反萃两大主要工序。酸性磷酸酯是一类应用广泛的工业萃取剂。酸性磷酸酯类萃取剂对强酸性条件下Fe (III)的萃取极其有效。这类萃取剂萃铁工艺研究得比较充分，但铁反萃难的问题一直没有得到很好的解决。酸性磷酸酯类萃取剂从酸性介质中萃取Fe (III)，其反萃难是众所周知的，特别是在高酸条件下，铁则以酸和铁盐的聚合分子，如nH2S04.HiFe2(SO4)3,的形式被萃取，富铁有机相一般用盐酸或草酸反萃。用盐酸反萃铁，盐酸的浓度flOmol/L，不仅反萃得到的溶液酸高铁高，其中的酸难以回收，净化处理成本高，而且工艺过程产生酸雾，腐蚀设备、污染环境。用草酸反萃铁，反萃液中铁的分离及草酸的回收工艺复杂。因此，有人用氟化铵作反萃剂反萃铁，但氟化铵的使用会产生含氟废水和废渣。此外，也有人加入相转移剂，使无机酸反萃剂直接转入有机相，或者将有机相中的萃合分子部分转至水相，从而使铁的反萃由界面反应转化为相内反应，以提高铁的反萃率，或加入还原剂，使Fe(III)转化成Fe(II)，以改变反萃历程。然而，相转移剂的加入虽然可以提高铁的反萃率，但相转移剂的加入往往对铁的萃取起抑制作用，因此不宜采用。同样，还原剂的加入使萃取除铁工艺复杂，作业时间长，除铁成本高。总之，酸性磷酸酯类`萃取剂萃取除铁，由于铁的反萃困难，导致这类萃取剂在工业生产中的应用处于尴尬的境地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种效率高，成本低，使用方便，环境友好的溶剂萃取剂萃取除铁的方法。本发明一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，包括萃取、反萃、沉铁转化工序，用有机相萃取铁后得到的富铁有机相直接用反铁剂反萃铁，或先用无机酸反萃有色金属后再用反铁剂反萃铁；所述的反铁剂为盐酸-氯化物溶液，其中Cl—的浓度为ri8mol/L，H+的浓度为0.2"3mol/L ;反萃时富铁有机相与反铁剂按体积比0.3^3: I进行接触反萃,分相后得到含铁水相和空白有机相；空白有机相用酸水洗漆后，返回萃取工序循环使用；含铁水相加入碱性物质调节PH值至2.5^8.5，沉铁过滤，得到含铁滤渣和氯化物溶液，氯化物溶液加盐酸调H+浓度至0.2 3mol/L，返回铁反萃工序循环使用，含铁滤渣综合回收其中的铁。本发明一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，所述有机相由萃取剂和稀释剂组成，或由萃取剂、稀释剂及调节剂组成；所述的萃取剂为酸性磷酸酯类萃取剂，稀释剂为煤油，相调节剂为高碳醇或中性磷型萃取剂；有机相中酸性磷酸酯类萃取剂的体积百分比浓度为5-50%，稀释剂的体积百分比浓度为50%-95%，相调节剂的体积百分比浓度为0%-10%。本发明一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，所述酸性磷酸酯类萃取剂的结构通式
为
权利要求
1.一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，包括萃取、反萃、沉铁转化工序，其特征在于:用有机相萃取铁后得到的富铁有机相直接用反铁剂反萃铁，或先用无机酸反萃有色金属后再用反铁剂反萃铁；所述反铁剂为盐酸-氯化物溶液，其中Cl-的浓度为ri8mol/L，H+的浓度为0.2"3mol/L ;反萃时富铁有机相与反铁剂按体积比0.3^3:1进行接触反萃,分相后得到含铁水相和空白有机相；空白有机相用酸水洗漆后，返回萃取工序循环使用；含铁水相加入碱性物质调节PH值至2.5^8.5，沉铁过滤，得到含铁滤渣和氯化物溶液；氯化物溶液加盐酸调H+浓度至0.2 3mol/L，返回铁反萃工序循环使用，含铁滤渣综合回收其中的铁。
2.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:所述有机相由萃取剂和稀释剂组成，或由萃取剂、稀释剂及相调节剂组成；所述的萃取剂为酸性磷酸酯类萃取剂，稀释剂为煤油，相调节剂为高碳醇或中性磷型萃取剂；有机相中酸性磷酸酯类萃取剂的体积百分比浓度为5°/Γ50%，稀释剂的体积百分比浓度为50%-95%，相调节剂的体积百分比浓度为0%-10%。
3.根据权利要求2所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:所述酸性磷酸酯类萃取剂选自P204、P507、P538、Cyanex272中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:反萃时，反铁剂与富铁有机相进行单级或多级接触反萃，反萃单级接触时间为5 50min，反萃温度为15 50。。。
5.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:所述的氯化物选自 NH4Cl、NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2 中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:所述碱性物质选自 NH4OH、NaOH, NaHC03、Na2C03、KOH、KHCO3, K2C03、MgO、Mg (OH)2, CaO, Ca (OH) 2、Ba (OH)2,MgCO3, CaCO3、氨水、BaCO3中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:无机酸反萃有色金属时所用的无机酸选 自硫酸、盐酸、硝酸中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，其特征在于:所述酸水洗涤是指用PH值为0.Γ2的硫酸、硝酸或盐酸溶液，按酸水与空白有机相的体积之比为1:0.5 2，将酸水与空白有机相混合，室温搅拌l(T30min。
全文摘要
一种溶剂萃取剂萃取除铁的方法，属于湿法冶金技术领域；该方法包括萃取、反萃、沉铁转化工序，其具体操作是用有机相萃取水相中的铁后得到的富铁有机相直接用反铁剂反萃铁，或先用无机酸反萃有色金属后再用反铁剂反萃铁；所述反铁剂为盐酸-氯化物溶液，其中Cl-的浓度为4~18mol/L，H+的浓度为0.2~3mol/L；反萃时富铁有机相与反铁剂按体积比0.3~3∶1进行接触反萃，分相后得到含铁水相和空白有机相；空白有机相用酸水洗涤返回萃取工序循环使用；含铁水相加入碱性物质调节pH值至2.5~8.5，沉铁过滤，得到含铁滤渣和氯化物溶液；氯化物溶液加盐酸调H+浓度至0.2~3mol/L，返回铁反萃工序循环使用，含铁滤渣综合回收其中的铁。本发明具有工艺简单，铁反萃效果好，生产成本低，环境友好等优点，适于工业化生产。
文档编号C22B3/38GK103160689SQ201310060090
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者王学文, 马艺骞, 王明玉 申请人:中南大学