含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法
2023-04-24 06:10:01
含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法
【專利摘要】本發明公開了一種含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法。它將含硫酸鎳、硫酸鐵混合溶液緩慢加入到Fe3+≤1g/L的溶液中，攪拌的情況下，控制反應溫度20～80℃，PH2.5～4.0，Fe3+會生成針鐵礦沉澱，此化學沉澱過濾性能較好，易於洗滌，能夠實現鐵鎳完全分離。沉澱出的針鐵礦含鐵較高，可以作為粗鐵礦出售。該工藝其生產規模可大可小，應用廣泛，工藝路線簡單，投資小，能耗低，不汙染環境，鎳鐵分離效果好，操作簡便，生產成本低，為硫酸鎳、硫酸鐵混合溶液沉澱鐵實現鎳鐵分離，鐵回收利用提供了極為有效且經濟適用的途徑。
【專利說明】含鏡鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法，屬於資源再回收利用領域。【背景技術】
[0002]鐵是溼法冶金中最常見的雜質元素。在鎳的溼法冶金過程中，特別是紅土鎳礦溼法冶金，都有鐵鎳分離的過程。傳統的方法是採用黃鈉鐵礬法沉澱鐵，黃鈉鐵礬沉澱鐵的缺點是溫度要求比較高，90~95 ； °C反應時間長，4h ;需要加入輔料硫酸鈉。導致沉澱鐵成本較聞。
[0003]針鐵礦是羥基氧化鐵的一種，在常壓，20~80，V PH2.5~5.5,Fe3+2g/L以內，針鐵礦(? -FeOOH)是三價鐵水解最可能的產物。
[0004]針鐵礦沉澱鐵最早應用於鋅的精煉，鋅精礦硫酸溶解後，含有鋅鐵的混合溶液加鋅粉將Fe3+還原成Fe2+，在攪拌，通氧氣緩慢氧化，加熱的情況下，緩慢加入ZnO中和劑控制體系PH4.5~5.5，維持反應體系Fe3+在lg/L左右，Fe3+水解為針鐵礦。該方法不適用於鎳鐵混合溶液沉澱鐵，因為鎳粉將Fe3+還原成Fe2+反應很慢，不經濟；且鎳鐵混合溶液沉澱鐵PH2.5~4.0，氧氣很難氧化Fe2+，PH過高，鎳水解沉澱。
[0005]目前，鎳鐵混合溶液沉澱鐵的方法是黃鈉鐵礬法除鐵，需要將沉鐵前液加熱到90~95°C，溶液中每kg鐵需要加入無水硫酸鈉0.42kg，成本、能耗高，產出的黃鈉鐵礬含有硫，含鐵僅有15~25%，無法利用，由於黃鈉鐵礬在自然條件下會不斷析出硫酸根，只能作為危廢堆存。[0006]為了克服鎳鐵混合溶液黃鈉鐵礬沉澱鐵成本高的缺點，發明人經多年潛心研究以及無數次的試驗，發明了行之有效的含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法。
【發明內容】
[0007]為克服現有鎳鐵混合溶液黃鈉鐵礬沉澱鐵成本高、操作複雜之不足，本發明提供一種投資小，工藝簡單，能耗低，生產成本低，鎳鐵分離完全的針鐵礦沉澱鐵的方法。
[0008]本發明通過以下技術方案實現:一種含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法，包括二價鐵氧化成三價鐵，反應液製備，針鐵礦沉澱鐵，過濾、洗滌，具體包括以下工藝步驟:
[0009]1、二價鐵氧化成三價鐵:
[0010]將含鎳鐵的混合溶液在常溫攪拌下按照摩爾比Fe2+ =H2O2=1: 0.6加入H2O2,攪拌30分鐘，全部氧化成三價鐵，得到沉鐵前液；
[0011]2、反應液製備:
[0012]取沉鐵前液10~20%體積的水，攪拌條件下加入沉鐵前液或中和劑調節pH值至
2.5~3.5，加熱至20~80，°C作為反應液；
[0013]3、針鐵礦沉澱鐵:
[0014]按照每小時加入10~30%體積沉鐵前液的加料速度將沉鐵前液加入到攪拌的反應液中，同時，往反應液中加入中和劑，保持反應液的PH值為2.5~4.0，加熱，保持反應液的溫度20~80，°C直到消耗完全部沉澱鐵前液，得到沉鐵後物料；
[0015]4、過濾、洗滌:
[0016]將沉鐵後物料過濾，濾餅在壓濾機上按照濾餅溼重:水質量比=1:1衝水洗滌，合併濾液和洗水，得到沉鐵後液和濾渣針鐵礦，實現鐵、鎳完全分離。 [0017]上述工序均在敞開的攪拌槽中進行。
[0018]所述的反應液製備、針鐵礦沉澱鐵中採用的中和劑為碳酸鎂、氧化鎂或氫氧化鎂中的一種或幾種，或是水與碳酸鎂、氫氧化鎂、氧化鎂按質量比3~4:1配製成的漿料。
[0019]所述二價鐵氧化成三價鐵中採用的雙氧水為30wt%的工業雙氧水。
[0020]所述的反應液製備中採用的水也可用步驟4中的沉鐵後液或步驟3中的沉鐵後物料代替。
[0021]本發明與現有技術相比具有下列優點和效果:採用上述方案，可從鎳鐵混合溶液中簡單、低成本實現鐵鎳分離，鐵可回收利用，其生產規模可大可小，鎳鐵混合溶液範圍廣，本發明之工藝方法具有工藝路徑簡單，投資小，能耗低，運行費用低，不汙染環境，鎳鐵分離完全，操作簡便，生產成本低等特點。從而，為鎳鐵混合溶液實現鎳鐵分離，鐵回收利用提供了極為有效且經濟適用的途徑。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例對本發明做進一步描述。
[0023]下述實施例中採用的碳酸鎂、氫氧化鎂、氧化鎂可以直接購買，也可以採用紅土鎳礦生產過程中的硫酸鎂、氯化鎂廢液加石灰乳製取。
[0024]實施例1
[0025]紅土鎳礦硫酸浸出液(鎳鐵混合溶液)2m3，其化學成分如下表
[0026]
【權利要求】
1.一種含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法，其特徵在於包括二價鐵氧化成三價鐵，反應液製備，針鐵礦沉澱鐵，過濾、洗滌，具體包括以下步驟: 步驟1、二價鐵氧化成三價鐵: 將含鎳鐵的混合溶液在常溫攪拌下按照摩爾比Fe2+ =H2O2=1:0.6加入H2O2，攪拌30分鐘，全部氧化成三價鐵，得到沉鐵前液； 步驟2、反應液製備: 取沉鐵前液10~20%體積的水，攪拌條件下加入沉鐵前液或中和劑調節pH值至2.5~3.5，加熱至20~80°C，作為反應液； 步驟3、針鐵礦沉澱鐵: 按照每小時加入10~30%體積沉鐵前液的加料速度將沉鐵前液加入到攪拌的反應液中，同時，往反應液中加入中和劑，保持反應液的pH值為2.5~4.0，加熱，保持反應液的溫度20~80°C，直到消耗完全部沉澱鐵前液，得到沉鐵後物料； 步驟4、過濾、洗滌: 將沉鐵後物料過濾，濾餅在壓濾機上按照濾餅溼重:水質量比=1: I衝水洗滌，合併濾液和洗水，得到沉鐵後液和濾渣針鐵礦，實現鐵、鎳完全分離。
2.根據權利要求1所述的含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法，其特徵在於步驟I中所述的二價鐵氧化成三價鐵中採用的雙氧水為30wt%的工業雙氧水。
3.根據權利要求1所述的含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法，其特徵在於步驟2和步驟3中所述的反應液製備、針鐵礦沉澱鐵中採用的中和劑為碳酸鎂、氧化鎂或氫氧化鎂中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的含鎳鐵混合溶液針鐵礦沉澱鐵的方法，其特徵在於步驟2和步驟3中所述的反應液製備、針鐵礦沉澱鐵中採用的中和劑為水與碳酸鎂、氫氧化鎂、氧化鎂按質量比3~4:1配製成的漿料。
【文檔編號】C22B3/44GK103740931SQ201410026891
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】江山, 王澤強 申請人:江蘇仁欣化工股份有限公司