一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法与流程

本发明涉及一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，属于湿法冶金综合回收技术领域。

背景技术：

稀土萃余液由于其酸度高、成分复杂，处理起来技术难度大、成本高，所以有许多企业采取直接偷排或简单中和的方式进行处理，造成较大的资源浪费和环境污染问题，不仅关系到企业可持续发展，还危害着居民的生命财产安全。

铁红作为我国目前使用最多的一种无机颜料，广泛的应用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、油墨等行业。随着世界市场对氧化铁颜料需求的日益增长，以及原生资源的日益枯竭，利用各种二次资源制备铁红越来越受到人们的关注。

稀土萃余液中含有大量的铁离子，主要以八面体络阴离子[fecl^4-]为主，而该络阴离子很难被稀土萃取剂所萃取，氯化铁（）几乎全部留在水相溶液中，该水相溶液是制取铁红的很好的原料。

但是目前并没有从稀土萃余废液回收氧化铁红的方法。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法。本发明从稀土萃余废液中回收得到的氧化铁红fe2o3含量大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率大于90%。本发明通过以下技术方案实现。

一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液中加入铁废料并混合保持24~72h，得到含fe²⁺稀土萃余废液；

步骤2、向步骤1得到的含fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液调节ph至5去除绝大部分al、ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含fe²⁺稀土萃余废液加入h2o2溶液，将溶液中fe²⁺氧化成fe³⁺得到含fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含fe³⁺稀土萃余废液加入氨水调节ph至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为400~600℃条件下焙烧1~3h得到氧化铁红。

所述步骤1中稀土萃余废液中fe³⁺含量15~75g/l。

所述步骤1中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:5~1:20g/ml。

所述步骤2中氢氧化钠溶液浓度为0.5wt%~3wt%。

所述步骤3中h2o2溶液为分析纯，h2o2溶液与含fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:15~1:30。

所述步骤4中氨水浓度为4wt%~8wt%。

本发明的有益效果是：

通过不同离子开始沉淀时ph值不同，将稀土萃余废液中铁和机械加工厂中的铁废料资源综合利用起来，在解决稀土萃余废液处理问题的基础上，可以回收制备高附加值氧化铁红产品，过程中产生的滤渣还可作为高铝水泥的添加剂使用。

获得的铁红中fe2o3含量大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率大于90%。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，该稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液（稀土萃余废液中fe³⁺含量75g/l，还含有ti⁴⁺4g/l、ca²⁺16g/l、mg²⁺21g/l、si⁴⁺15mg/l、al2o318g/l）中加入铁废料并混合保持24h得到含fe²⁺稀土萃余废液；其中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:5g/ml;

步骤2、向步骤1得到的含fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为3wt%）调节ph至5去除绝大部分al、ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含fe²⁺稀土萃余废液加入h2o2溶液（h2o2溶液为分析纯，h2o2溶液与含fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:15，将溶液中fe²⁺氧化成fe³⁺得到含fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含fe³⁺稀土萃余废液加入氨水（氨水浓度为8wt%）调节ph至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水（浓度为1wt%）进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为600℃条件下焙烧1h氧化铁红。

上述本实施例获得的氧化铁红中fe2o3含量为95.76%，大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率为93.12%。

实施例2

如图1所示，该稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液（稀土萃余废液中fe³⁺含量15g/l，还含ti⁴⁺6g/l、ca²⁺19g/l、mg²⁺26g/l、si⁴⁺21mg/l、sc2o30.3mg/l、al2o318g/l）中加入铁废料并混合保持72h得到含fe²⁺稀土萃余废液；其中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:20g/ml

步骤2、向步骤1得到的含fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为0.5wt%）调节ph至5去除绝大部分al、ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含fe²⁺稀土萃余废液加入h2o2溶液（h2o2溶液为分析纯，h2o2溶液与含fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:30），将溶液中fe²⁺氧化成fe³⁺得到含fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含fe³⁺稀土萃余废液加入氨水（氨水浓度为4wt%）调节ph至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水（浓度为1wt%）进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为400℃条件下焙烧3h得到氧化铁红。

上述本实施例获得的氧化铁红中fe2o3含量为95.21%，大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率为91.79%。

实施例3

如图1所示，该稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液（稀土萃余废液中fe³⁺含量40g/l，还含ti⁴⁺4g/l、ca²⁺16g/l、mg²⁺26g/l、si⁴⁺13mg/l、sc2o30.2mg/l、al2o325g/l）中加入铁废料并混合保持48h得到含fe²⁺稀土萃余废液；其中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:10g/ml

步骤2、向步骤1得到的含fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为2wt%）调节ph至5去除绝大部分al、ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含fe²⁺稀土萃余废液加入h2o2溶液（h2o2溶液为分析纯，h2o2溶液与含fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:18），将溶液中fe²⁺氧化成fe³⁺得到含fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含fe³⁺稀土萃余废液加入氨水（氨水浓度为6wt%）调节ph至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水（浓度为1wt%）进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为500℃条件下焙烧2h氧化铁红。

上述本实施例获得的氧化铁红中fe2o3含量为96.25%，大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率为92.41%。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。