[發明專利]一種從硫酸浸出液中萃取回收鐵的方法

無效

• 申請號: 201410388360.3
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104164561A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 邱顯揚;張魁芳;劉志強;曹洪楊;朱薇;李偉;郭秋松
• 申請（專利權）人: 廣東省工業技術研究院(廣州有色金屬研究院)
• 主分類號: C22B3/26
• 分類號: C22B3/26;C22B3/44
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 千知化

技術領域

本發明涉及一種從硫酸浸出液中萃取回收鐵的方法，屬于濕法冶金領域。

背景技術

由于鐵儲量大，不同礦物中鐵均占有較大比例，在有色金屬冶金濕法過程中，礦石中的鐵不同程度地隨主金屬浸出進入浸出液中，其對后續有價金屬的提純與富集有很大負面影響，是最主要的雜質元素。近年，隨著高品位礦的開采殆盡，低品位復雜復合礦的利用成為關鍵，為提高低品位復雜復合礦中有價金屬浸出率，往往采用高濃度硫酸加壓的浸出方式，其浸出液特點：①鐵濃度14~50g/L，而有價金屬濃度相對較低；②浸出液硫酸濃度高，游離酸濃度0.3~4.0mol/L，pH<0.5。

目前，除鐵的主要研究方法可分為沉淀法和萃取法兩大類。①沉淀法：如黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法等。該法已實現工業化。沉淀法雖能達到除鐵效果，但這類方法普遍存在操作繁雜、過濾困難、有價金屬損失大、中和劑消耗大、以及沉鐵渣回收困難，同時堆放占用土地且易造成二次污染等問題，尤其是富鐵浸出液，沉淀法除鐵更為棘手。②萃取法：具有能耗低、污染少、操作簡便等優點，但仍處于實驗階段，未見工業化報道。目前，常用于除鐵的萃取劑包括酸性磷(膦)類、羧酸類以及胺類萃取劑。磷(膦)類選擇性差且不易反萃取，導致有價金屬損失大，酸耗高；羧酸類水溶性大，且適用較低酸度；相比之下，胺類萃取劑如N235具有選擇性優良、較易反萃取等優點。

伍志春等（叔胺從硫酸鋅溶液中萃取除鐵的研究[J],《有色金屬》,1988,40（2）:66-72）；于淑秋等（叔胺自硫酸鋁溶液中除鐵[J],《化工冶金》,1988,9(3):34-42）；劉銘等（用N235-TBP混合體系從硫酸鹽溶液中協同萃取除鐵[J],《中國有色金屬學報》,2005,15（10）:1648-1654；王福興等（萃取法處理低鎳鈷浸出液的工藝研究[J],《稀有金屬》,2011,35（5）:753-758）均報道了N235從含鐵的硫酸鹽溶液中除鐵和逆流萃取過程，但其料液鐵濃度在14g/L及以下，且酸度在pH=1.0左右，文獻表明，當酸度升高，初始pH<0.5后萃取率急劇下降，在pH<0.4后，鐵基本不被萃取。同時料液鐵濃度高時，萃取過程中，pH的變化易使鐵析出沉淀。為此，如何實現從Fe>14g/L，pH<0.5的硫酸浸出液中除鐵，未見相關報道。

發明內容

本發明的目的在于針對從Fe>14g/L，pH<0.5的硫酸浸出液中除鐵工藝的技術空缺，提供一種成本低、工藝和操作簡單、綠色環保、可工業化的回收鐵的方法。

本發明的從硫酸浸出液中回收鐵的方法步驟如下：1）加入氧化劑將所述硫酸浸出液中的二價鐵氧化；2）將萃取劑與硫酸浸出液進行1~4級錯流萃取，得到負載酸有機相和pH>0.5的除酸萃余液；3）用萃取劑萃取步驟2）所得的除酸萃余液中的鐵；4）用硫酸將步驟3）所得的萃余液的pH調節至0.5～1.2之間，再用萃取劑萃取前一次的萃余液，如此重復2～5次，合并負載鐵有機相；5）用硫酸溶液反萃取步驟4）所得的負載鐵有機相，得到硫酸鐵溶液和有機相；6）合并步驟2）所得負載酸有機相和步驟5）所得的有機相，用堿性溶液中和其中的酸后，萃取劑回收再用。

步驟1)所述的氧化劑為雙氧水、過硫酸鈉或高氯酸鈉的一種或幾種，其用量為二價鐵氧化所需理論量的1.0～3.0倍。

步驟2)和步驟3）所述的萃取劑為體積濃度10～40%的N235，體積濃度5~20%的TBP，磺化煤或體積濃度40~85%的260#溶劑油。

步驟2)和步驟3）所述的萃取相比O:A=1:1～5:1；萃取時間為1～20min。

步驟5)所述的反萃取相比O:A=1:1～10:1，反萃取時間為1～20min，采用的硫酸濃度為20～300g/L。

步驟6)所述的堿性溶液為1.0～6.0mol/L氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水溶液或液固比4:1～10:1石灰乳，相比O:A=1:1～5:1。

本發明的有益效果：

1.本發明不存在沉淀法所造成的渣量大、過濾困難、有價金屬夾帶損失嚴重，渣二次污染等問題，同時避免了中和劑的消耗，實現了鐵與Cu、Co和Ni等有價金屬的分離和回收，鐵的萃取率可達到98%，Cu、Co、Ni等有價金屬基本不被萃取。

2.本發明的方法只需要經過簡單的萃取-反萃取-中和過程就可以實現從硫酸浸出液中回收鐵，以硫酸鐵溶液形式回收可進一步增值，操作簡便，極易實現工業化。