[發明專利]一種銻電解液選擇性除鐵的方法

有效

• 申請號: 201610947023.2
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN106521555B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 陳霖;王禹昌;令紅斌;劉偉鋒;張杜超;楊天足
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C25C1/22
• 分類號: C25C1/22;C22B30/02;C22B3/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于有色金屬冶煉技術領域， 涉及濕法煉銻工藝， 特別是一種從銻礦漿電解液中選擇性除鐵的方法。

背景技術

礦漿電解是將礦石浸出、部分浸出液凈化和電解沉積等過程結合在一個裝置中進行，利用電解沉積過程中陽極氧化反應來浸出礦石中有價元素的工藝。我國礦漿電解工藝技術處于世界領先水平，北京礦冶研究總院已成功通過礦漿電解技術從鉍精礦中直接電解獲得金屬鉍。王成彥等[王成彥等，復雜銻鉛精礦礦漿電解研究，礦冶，2002，11(3)，51-55.]通過理論研究指出，復雜銻鉛礦也可以通過礦漿電解技術提取銻。復雜銻鉛礦礦漿電解時，鐵離子可起到在石墨陽極和Sb₂S₃礦石間進行電子傳遞的作用，因此其存在有利于提高銻的浸出率，同時陽極電位可較無鐵離子的陽極電位下降0.7V左右，能有效降低能耗。但銻礦漿電解常在鹽酸溶液介質中進行，在銻被浸出的同時，礦石中部分鐵也被浸出進入溶液，導致浸出液中鐵的積累，過高的鐵離子濃度不僅降低電流效率，也會造成陰極銻中鐵含量超標。因此，礦漿電解液應適時除鐵才能實現電解液的閉路循環和溶液中鐵的平衡。[王成彥等. 脆硫銻鉛礦礦漿電解機理研究，有色金屬，2003,55(1):25-28.；張元福等. 輝銻礦礦漿電解煉銻工藝研究，濕法冶金，1998,(1):1-5.]。

目前濕法冶金除鐵流程中常用的幾種方法有：①氫氧化鐵沉淀法，即采用氧化中和水解法除鐵，鐵以氫氧化鐵沉淀析出，工藝簡單、成本低且能耗少。但電解液酸度調節過程酸損失較大，且水解除鐵產物Fe(OH)₃沉淀往往以無定形膠狀物形式存在，伴生金屬損失大，固液分離困難，甚至可能導致生產過程無法進行；②黃鉀鐵礬法，鐵以黃鐵礬形式進入渣中，所產生渣易于沉淀、過濾和分離，且主金屬量夾帶較少。但該方法除鐵產物黃鉀鐵礬生成過程中酸量逐步增加，溶液pH值控制較為困難，且黃鉀鐵礬渣量大，含鐵量低，不易于二次回收；③針鐵礦法，溶液中的鐵形成針鐵礦進入渣中，所產生鐵渣過濾性能好且環境污染較少，但此工藝中和劑消耗大，且要求溶液Fe³⁺質量濃度小于1g/L，因此局限性較強；④赤鐵礦法，鐵以赤鐵礦形式進入渣中，含鐵量高，易于綜合回收，但該法需要昂貴的鈦材制造高壓設備和附設SO₂液化工廠，投資費用高，同時還需要用 SO₂ 單獨還原鐵，工藝操作復雜 [中國發明專利， CN201210211432.8]。

銻礦漿電解液為含銻鹽酸溶液，酸度較高（鹽酸濃度0.5-1mol/L），鐵含量較低（Fe總濃度6-10g/L），采用部分溶液開路中和除鐵的辦法不僅需處理的溶液量大，而且酸損耗大，成本高。通過上述的除鐵方法雖然能夠脫除電解液中的鐵，但不僅需要改變電解液體系，而且將造成銻的大量損失，難以實現鐵的選擇性分離，不利于電解液的循環使用、銻的回收和沉鐵產物的綜合利用。王成彥等采用P204萃取分離礦漿電解液中的鐵，實現了總鐵的萃取率為 62%，萃余液可以完全返回礦漿電解工序。但是該工藝萃取劑成本高、并且操作環境差，在工業推廣中受到限制[王成彥等. 復雜銻鉛精礦礦漿電解研究礦冶，2002,11(3):51-55.]。

綜上所述，目前銻電解液除鐵方法存在對電解液體系干擾大，除鐵選擇性不高，處理成本高，操作環境惡劣等問題。因此對于銻礦漿電解液除鐵工藝而言，除滿足較高的除鐵效率以外，還需要在不破壞電解液體系的基礎上實現高選擇性除鐵，從而避免除鐵過程中銻的損失。

發明內容

為克服傳統銻電解液除鐵方法的不足，本發明提供一種不改變電解液體系的銻礦漿電解液選擇性除鐵的方法。

本發明為達到上述目的采用的技術方案是：在不調節酸度的情況下，通過配合劑配合電解液中鐵和銻離子，之后加入還原劑對鐵離子配合物進行選擇性還原，再對還原后電解液進行固液分離含鐵化合物及過量配合劑，最后加入沉淀劑沉淀分離配合劑。本發明的實質是通過配合劑配合電解液中鐵和銻離子以形成反應行為受控的鐵、銻離子配合物，其中鐵離子配合物氧化性強，銻離子配合物氧化性弱，之后通過控制還原劑的加入量則可實現對鐵離子配合物的優先還原并生成含鐵化合物沉淀，銻離子配合物不被還原并留在電解液中，從而實現銻礦漿電解液中鐵的選擇性分離。

采用上述銻礦漿電解液選擇性除鐵法具體的工藝過程和參數如下：

1 配合劑配合