[發明專利]一種鉻鐵礦堿性浸出液深度脫除硅鐵的方法

在審

• 申請號: 202010100978.0
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN113278798A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李平;陳興;張賀杰;張盈;張洋;鄭詩禮;張懿
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B3/24;C22B3/22;C22B34/32;C01G37/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種鉻鐵礦堿性浸出液深度脫除硅鐵的方法，所述鉻鐵礦堿性浸出液包括鉻鐵礦采用無鈣焙燒法和/或液相氧化法提取的浸出液，將脫硅劑和絮凝劑依次加入鉻鐵礦堿性浸出液中，待反應完成后，經過濾實現深度脫除硅鐵，所述脫硅劑包括沉淀劑和鋁酸鈣。所述深度脫除硅鐵方法采用化學沉淀?吸附結合絮凝沉降的方法，通過控制脫硅劑和反應條件，可以將堿性浸出液中硅、鐵進行深度脫除，甚至可以將硅、鐵分別深度脫除至5mg/L、0.1mg/L；此外，所述深度脫除硅鐵方法不僅有利于解決鉻鹽生產順行，為后續生產的鉻鹽提供純度上的保證，還可以保證擬薄水鋁石產品的硅、鐵含量達標。

技術領域

本發明涉及鉻鹽生產領域，尤其涉及一種鉻鐵礦堿性浸出液深度脫除硅鐵的方法。

背景技術

鉻鹽是重要的無機化工基礎原料，生產的主要原料是鉻鐵礦。鉻鹽行業主要采用無鈣焙燒法和液相氧化法等生產工藝，在鉻的提取過程中，鉻鐵礦中絕大部分鉻、鋁、釩將以Na₂CrO₄、NaAlO₂、NaVO₃等可溶性鈉鹽形式進入浸出液。除此之外，部分鋁、硅和鐵的化合物也將進入浸出液，成為堿性浸出液中的主要雜質。

為了脫除鋁雜質，工業上普遍采用中和水解除鋁的方法，但是會產生以Al(OH)₃膠體為主的含鉻鋁泥，不僅會吸附和夾帶大量Cr(VI)，還會產生難過濾的問題。中國科學院過程工程研究所開發了一種強化中和除鋁的方法，在中和過程中產生γ-AlOOH代替Al(OH)₃，不僅有效地解決了Cr(VI)夾帶且過濾難的問題，還將鋁泥量理論減少22.9％。生成的γ-AlOOH可望作為擬薄水鋁石，從而實現鋁泥無害化和鋁資源高值化。

擬薄水鋁石具有高比表面積、大孔容等特性，廣泛應用于陶瓷、石油化工、造紙、環保、建材等行業。擬薄水鋁石的產品標準中規定Fe含量在0.03％(以Fe₂O₃計)以下、Si含量在0.3％(以SiO₂計)以下。在鉻鹽堿性浸出液強化中和除鋁生成γ-AlOOH的過程中，浸出液中的Si、Fe會同時富集到擬薄水鋁石產品中，通常Si含量達到0.5～2％(以SiO₂計)、Fe含量達到0.1～0.3％(以Fe₂O₃計)，遠高于擬薄水鋁石產品對Si、Fe的含量要求。究其原因，Si在中和過程中會形成鋁硅酸鈉，而Fe(OH)₃會附著在γ-AlOOH上一起沉淀，而兩者都很難在擬薄水鋁石產品中直接脫除，因此需要從源頭出發，直接對堿性浸出液中的Si、Fe進行深度脫除，從而保證擬薄水鋁石產品的Si、Fe達標，并為后續生產鉻酸鈉提供純度上的保證。

CN109279634A公開了一種擬薄水鋁石產品的低成本制備方法，所述方法包括如下步驟：以鉻鐵礦和/或廢鋁基催化劑經碳酸鈉焙燒和/或堿浸后得到的堿性溶液為原料，將所述原料深度過濾以除去難溶性顆粒，得到堿性精脫液；中和沉淀反應得到γ-AlOOH；成膠得到擬薄水鋁石膠體；干燥后得到擬薄水鋁石粉體。所述方法僅采用深度過濾的方法進行除雜，并未對堿性浸出液中的Si、Fe進行深度脫除，仍然會影響后續擬薄水鋁石產品和鉻酸鈉的純度。

CN102583541A公開了一種鉻酸鈉堿性液的除雜方法，所述除雜方法在鉻酸鈉堿性液中通入體積濃度為5～55％的CO₂，加入晶種，控制溫度為30～90℃，進行連續碳酸化分解，在碳分末槽單獨通入CO₂，累積分解時間為0.5～5.0h，以此實現鋁硅的脫除。所述除雜方法雖然成本較低，但是單純依靠CO₂進行的除雜效果一般，并不能實現堿性浸出液中Si、Fe的深度脫除，仍然會影響后續生產產品的純度。