[發(fā)明專利]一種硫酸銅中鐵雜質(zhì)的去除方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210280482.1
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN102774870A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝逢春;夏坤源
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學;惠州大亞灣惠綠環(huán)保服務有限公司
• 主分類號: C01G3/10
• 分類號: C01G3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及硫酸銅的純化處理工藝，可用于工業(yè)硫酸銅中鐵雜質(zhì)的去除，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】

硫酸銅廣泛用于電子、電鍍、醫(yī)藥、農(nóng)藥、飼料、冶金等行業(yè)。而隨著電子、電鍍、醫(yī)藥領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，目前對高品質(zhì)硫酸銅的需求量不斷增加，同時對其純度也提出的更高的要求。例如目前很多電子、電鍍企業(yè)要求硫酸銅中的含鐵量要低于7ppm。但目前大多數(shù)普通工業(yè)級硫酸銅的含鐵量都高于這個標準。因此如果以普通的工業(yè)級硫酸銅為原料生產(chǎn)這種高品質(zhì)硫酸銅，就必須將其中的鐵雜質(zhì)去除。

現(xiàn)有的除鐵技術(shù)如萃取法、離子交換法、黃鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法等由于工藝復雜、成本高，效率低，均不適合用于硫酸銅中鐵雜質(zhì)的去除。而傳統(tǒng)的生產(chǎn)試劑硫酸銅的氫氧化鐵沉淀法由于銅、鐵沉淀的pH值相差不大，因而要達到較好的除鐵效果，將付出較高的處理成本，因而經(jīng)濟效益受到限制。因此有必要建立一個處理成本低、處理量大、處理工藝簡單的硫酸銅中鐵雜質(zhì)的去除方法，用于高品質(zhì)硫酸銅的生產(chǎn)過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于有效解決上述的硫酸銅中鐵雜質(zhì)的去除問題。傳統(tǒng)的氫氧化鐵沉淀法是先將硫酸銅溶解于水，再加氧化劑將其中的二價鐵氧化為三價鐵，再使其水解為沉淀，然后再通過固液分離將鐵去除。其化學反應為：

????????????Fe²⁺＝Fe³⁺+e

????????????Fe³⁺+3H₂O＝Fe(OH)₃↓+3H⁺

由于溶液中有大量的銅離子，其沉淀pH較低，因此使溶液中三價鐵水解的pH最高只能調(diào)到3.5左右，再高就會造成大量銅離子沉淀。而此時很容易生成帶正電的氫氧化鐵膠體，其反應可表示為：

?????m?Fe(OH)₃↓+n?H⁺＝[(m-n)Fe(OH)₃n?Fe(OH)₂]ⁿ⁺+nH₂O

這種氫氧化鐵膠體顆粒體積小，比表面大，因而表面能較高，溶解度偏大，不但使三價鐵不能沉淀完全，而且還使溶液固液分離困難，因而這種除鐵方法很難達到理想的效果。

但如果在此時加入已經(jīng)制備好的比表面較小、呈蓬松狀、易于過濾的氫氧化鐵沉淀，則已經(jīng)形成膠體的氫氧化鐵在這種氫氧化鐵晶種的誘導下，很快轉(zhuǎn)變成同樣的氫氧化鐵沉淀，從而使溶液中的鐵完全轉(zhuǎn)化為這種易于過濾的氫氧化鐵沉淀，再通過固液分離，即可達到理想的除鐵效果。而分離得到的氫氧化鐵沉淀加水制漿后可循環(huán)使用。

因此本方法可分為如下步驟：

1、制備氫氧化鐵沉淀。

2、將待除鐵的硫酸銅溶解于水生成飽和溶液，加氧化劑氧化，并調(diào)節(jié)pH值。若此時pH值為2.8以上，則不需調(diào)節(jié)pH值。

3、加入制備好的氫氧化鐵沉淀，并充分攪拌。

4、固液分離，得到的固相氫氧化鐵沉淀循環(huán)使用。得到的液相即為含鐵量達到要求的硫酸銅溶液。

本方法具有處理成本低、處理過程簡單、處理效果好、處理效率高，物料循環(huán)使用、零排放、設(shè)備投資小等特點，很適合于對硫酸銅進行除鐵處理。

【具體實施方式】

用下列非限定性實施例進一步說明本發(fā)明的具體實施方式和效果：

實施例1

某廠生產(chǎn)的工業(yè)級硫酸銅含鐵量為160ppm，其除鐵處理過程如下：

1、在充分攪拌情況下，將5％的氫氧化鐵溶液加入5％的三氯化鐵溶液中，控制終點pH值為7，同時加入雙氧水將其中二價鐵全部氧化為三價鐵，攪拌時間為2小時，生成呈蓬松狀、易于沉降及過濾的氫氧化鐵沉淀，并用水反復漂洗，洗去其中的氯化鈉，待沉淀沉降后，棄去上層清夜，得到含水率為95％的氫氧化鐵漿液。

2、在充分攪拌情況下，將硫酸銅溶于水成飽和溶液，此時pH為1.8，再加入制備好的堿式硫酸銅，調(diào)節(jié)pH值為2.8，加入雙氧水使其中二價鐵全部氧化為三價鐵，攪拌半小時。

3、在充分攪拌情況下，再加入上述制備好氫氧化鐵沉淀的漿液，加入量為5L/m³，攪拌1小時。

4、進行固液分離，得到的固相加水制漿后作為氫氧化鐵沉淀循環(huán)使用。得到的液相即為含鐵量達到要求的硫酸銅溶液，濃縮結(jié)晶可得到硫酸銅晶體。

通過上述步驟得到的硫酸銅晶體含鐵量為6.6ppm，達到了高品質(zhì)硫酸銅的含鐵要求。