[發明專利]一種銅萃余液制備草酸亞鐵的方法

有效

• 申請號: 201510565551.7
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105218347B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 黃懷國;陳征賢;張波;應昌權;葉志勇;莊榮傳;馬龍;季常青;李曉偉;陳慶根
• 申請（專利權）人: 廈門紫金礦冶技術有限公司
• 主分類號: C07C51/41
• 分類號: C07C51/41;C07C55/07;C02F9/04;C02F103/16
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明屬于礦山選冶廢水處理技術領域，特別是涉及采用銅礦山濕法冶金過程所產生的酸性含鐵的銅萃余液制備高純度草酸亞鐵的方法。

背景技術

銅、鉛、鋅等有色金屬礦山濕法冶金過程中產生礦硐坑水、酸性浸出液、萃取余液、電積貧液等酸性含鐵料液，這些料液含銅、鉛、鋅和鐵等元素，鐵在多數酸性料液中屬于雜質元素，對萃取-電積過程產生極大的負面影響。就酸性料液而言，選擇一種技術上可行、經濟上合理的除鐵方法并將雜質鐵轉化為有經濟價值的產品已成為濕法冶金業界的難題之一。目前除鐵方法主要有中和沉淀法和溶劑萃取法。

中和沉淀法是礦山常使用的除鐵方法，中和藥劑為石灰或石灰石，該法可有效分離酸性料液中銅、鉛、鋅等有價金屬與鐵離子，但存在藥劑耗量大，中和渣量大、渣純度低且含水率高，加藥過程粉塵多等不足，且中和渣回收價值小，目前中和渣直接排入尾礦庫，未加以資源化利用。

溶劑萃取法包括萃取和反萃兩個過程，目前主要有兩個難題影響其用于酸性料液除鐵：一是P204等含膦萃取劑的硫酸或鹽酸體系鐵反萃效率相對較低，高濃度的硫酸或鹽酸體系易產生酸霧，導致操作環境差和設備腐蝕嚴重，二次污染嚴重；二是N235等胺類萃取劑分相困難，易產生第三相，鐵資源化利用困難。

上述方法一方面難以實現鐵的有效分離，另一方面亦難以實現鐵的再生利用。

發明內容

本發明提供了一種銅萃余液制備高純度草酸亞鐵的方法，其克服了現有技術所存在的不足之處。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種銅萃余液制備高純度草酸亞鐵的方法包括以下步驟：

1)向銅萃余液中加入體積分數為30％的雙氧水，反應0.5-3小時以將銅萃余液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，雙氧水的加入量相對于亞鐵離子過量5％～20％；其中所述銅萃余液是銅萃取工序所產生的酸性高鐵貧銅萃余液，其pH值為0.5～2，鐵含量為3.0～40.0g/L，銅含量為0.02～2g/L；

2)采用活化001×7型陽離子樹脂吸附經過預氧化的銅萃余液，流速為3～8BV/h，當吸附液中鐵離子濃度大于2.0g/L時停止吸附；

3)用水洗滌負載鐵的陽離子樹脂，流速為3～8BV/h；

4)以飽和草酸溶液作為解吸劑進行解吸，流速為1～4BV/h；

5)于攪拌狀態下向解吸液中加入鐵粉作為還原劑反應生成沉淀，其中鐵粉的加入量相對于鐵離子過量5％～15％，還原時間為0.5～5h；

6)固液分離，收集生成的固體，采用丙酮溶液進行洗滌除雜，后置于干燥箱內于60～80℃下恒溫干燥4～24h，制得所述高純度草酸亞鐵。

優選的，步驟1)中，所述銅萃余液為生物濕法冶金過程中所生產的含銅浸出液，經過銅萃取工序所生產的酸性高鐵貧銅萃余液，其pH值為0.8～1.8、鐵含量為5.0～30.0g/L、銅含量為0.05～1.5g/L。

優選的，步驟2)中，所述樹脂吸附的流速為4～6BV/h。

優選的，步驟3)中，所述洗滌水是蒸餾水，純凈水或去離子水，流速為4～6BV/h。

優選的，步驟4)中，所述解吸的流速為2～3BV/h。

優選的，步驟5)中，所述鐵粉的純度高于98％，加入量相對于鐵離子過量5％～10％，還原時間為0.5～3h。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

1.本發明首先將礦山酸性含鐵料液的亞鐵離子氧化為鐵離子，通過樹脂吸附鐵離子并采用飽和草酸溶液解吸的方式有效分離鐵離子并生成草酸根絡合物，再加入鐵還原形成草酸亞鐵沉淀，洗滌干燥后得到高純度的草酸亞鐵粉末，鐵的分離率高，且制得的草酸亞鐵純度超過98％，解決了現有礦山酸性含鐵料液中鐵資源利用率低的問題，提出一種酸性礦山含鐵廢水資源化利用的新思路，實現了鐵資源的有效再生及利用。

2.本發明采用活化001×7型陽離子樹脂，具有三價鐵離子容易從酸性銅萃余液中吸附，又容易被后續飽和草酸溶液所解吸的優點；在強酸性的環境中，001×7型陽離子樹脂對三價鐵的吸附能力與銅萃余液中其他雜質離子的差異較大，此外，通過控制流速亦調整了三價鐵與其他雜質離子的吸附順序，獲得高純度和高含鐵量的吸附液，從而實現對鐵的高選擇性吸附和有效分離，確保了后續草酸亞鐵制品的高純度。

3.采用雙氧水氧化二價鐵離子，草酸進行解吸，高純鐵粉作為還原劑，整個反應過程中不引入其他雜質離子，保證草酸亞鐵制品的品質。