專利名稱：一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，屬于濕法冶金技術領域。
背景技術：
鐵是自然界中豐產(chǎn)元素之一。幾乎在所有的有色金屬冶金物料中都含有鐵，而且鐵的含量往往比有價金屬的含量還要高。在酸浸過程，鐵與有價金屬一同進入溶液，浸出液中的鐵作為有害雜質(zhì)必須除掉。凈化除鐵是濕法冶金中的重要工序。當前由于世界范圍內(nèi)有色金屬礦產(chǎn)資源的貧化和環(huán)境標準的提高，多金屬復合礦和共生礦的開采利用使除雜問題更為復雜，鐵的控制尤為重要。傳統(tǒng)的沉淀除鐵法由于存在操作煩雜、有價金屬損失大，以及沉淀物堆放造成二次污染等缺點，已逐漸被新的除鐵工藝所取代，其中溶劑萃取是最引人注目的方法。萃取工藝包括萃取和反萃兩大主要工序。酸性磷酸酯是一類應用廣泛的工業(yè)萃取劑。酸性磷酸酯類萃取劑對強酸性條件下Fe (III)的萃取極其有效。這類萃取劑萃鐵工藝研究得比較充分，但鐵反萃難的問題一直沒有得到很好的解決。酸性磷酸酯類萃取劑從酸性介質(zhì)中萃取Fe (III)，其反萃難是眾所周知的，特別是在高酸條件下，鐵則以酸和鐵鹽的聚合分子，如nH2S04.HiFe2(SO4)3,的形式被萃取，富鐵有機相一般用鹽酸或草酸反萃。用鹽酸反萃鐵，鹽酸的濃度flOmol/L，不僅反萃得到的溶液酸高鐵高，其中的酸難以回收，凈化處理成本高，而且工藝過程產(chǎn)生酸霧，腐蝕設備、污染環(huán)境。用草酸反萃鐵，反萃液中鐵的分離及草酸的回收工藝復雜。因此，有人用氟化銨作反萃劑反萃鐵，但氟化銨的使用會產(chǎn)生含氟廢水和廢渣。此外，也有人加入相轉(zhuǎn)移劑，使無機酸反萃劑直接轉(zhuǎn)入有機相，或者將有機相中的萃合分子部分轉(zhuǎn)至水相，從而使鐵的反萃由界面反應轉(zhuǎn)化為相內(nèi)反應，以提高鐵的反萃率，或加入還原劑，使Fe(III)轉(zhuǎn)化成Fe(II)，以改變反萃歷程。然而，相轉(zhuǎn)移劑的加入雖然可以提高鐵的反萃率，但相轉(zhuǎn)移劑的加入往往對鐵的萃取起抑制作用，因此不宜采用。同樣，還原劑的加入使萃取除鐵工藝復雜，作業(yè)時間長，除鐵成本高?？傊?，酸性磷酸酯類`萃取劑萃取除鐵，由于鐵的反萃困難，導致這類萃取劑在工業(yè)生產(chǎn)中的應用處于尷尬的境地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種效率高，成本低，使用方便，環(huán)境友好的溶劑萃取劑萃取除鐵的方法。本發(fā)明一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，包括萃取、反萃、沉鐵轉(zhuǎn)化工序，用有機相萃取鐵后得到的富鐵有機相直接用反鐵劑反萃鐵，或先用無機酸反萃有色金屬后再用反鐵劑反萃鐵；所述的反鐵劑為鹽酸-氯化物溶液，其中Cl—的濃度為ri8mol/L，H+的濃度為0.2"3mol/L ;反萃時富鐵有機相與反鐵劑按體積比0.3^3: I進行接觸反萃,分相后得到含鐵水相和空白有機相；空白有機相用酸水洗漆后，返回萃取工序循環(huán)使用；含鐵水相加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)PH值至2.5^8.5，沉鐵過濾，得到含鐵濾渣和氯化物溶液，氯化物溶液加鹽酸調(diào)H+濃度至0.2 3mol/L，返回鐵反萃工序循環(huán)使用，含鐵濾渣綜合回收其中的鐵。本發(fā)明一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，所述有機相由萃取劑和稀釋劑組成，或由萃取劑、稀釋劑及調(diào)節(jié)劑組成；所述的萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑，稀釋劑為煤油，相調(diào)節(jié)劑為高碳醇或中性磷型萃取劑；有機相中酸性磷酸酯類萃取劑的體積百分比濃度為5-50%，稀釋劑的體積百分比濃度為50%-95%，相調(diào)節(jié)劑的體積百分比濃度為0%-10%。本發(fā)明一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，所述酸性磷酸酯類萃取劑的結構通式
為
權利要求
1.一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，包括萃取、反萃、沉鐵轉(zhuǎn)化工序，其特征在于:用有機相萃取鐵后得到的富鐵有機相直接用反鐵劑反萃鐵，或先用無機酸反萃有色金屬后再用反鐵劑反萃鐵；所述反鐵劑為鹽酸-氯化物溶液，其中Cl-的濃度為ri8mol/L，H+的濃度為0.2"3mol/L ;反萃時富鐵有機相與反鐵劑按體積比0.3^3:1進行接觸反萃,分相后得到含鐵水相和空白有機相；空白有機相用酸水洗漆后，返回萃取工序循環(huán)使用；含鐵水相加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)PH值至2.5^8.5，沉鐵過濾，得到含鐵濾渣和氯化物溶液；氯化物溶液加鹽酸調(diào)H+濃度至0.2 3mol/L，返回鐵反萃工序循環(huán)使用，含鐵濾渣綜合回收其中的鐵。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:所述有機相由萃取劑和稀釋劑組成，或由萃取劑、稀釋劑及相調(diào)節(jié)劑組成；所述的萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑，稀釋劑為煤油，相調(diào)節(jié)劑為高碳醇或中性磷型萃取劑；有機相中酸性磷酸酯類萃取劑的體積百分比濃度為5°/Γ50%，稀釋劑的體積百分比濃度為50%-95%，相調(diào)節(jié)劑的體積百分比濃度為0%-10%。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:所述酸性磷酸酯類萃取劑選自P204、P507、P538、Cyanex272中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:反萃時，反鐵劑與富鐵有機相進行單級或多級接觸反萃，反萃單級接觸時間為5 50min，反萃溫度為15 50。。。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:所述的氯化物選自 NH4Cl、NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2 中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:所述堿性物質(zhì)選自 NH4OH、NaOH, NaHC03、Na2C03、KOH、KHCO3, K2C03、MgO、Mg (OH)2, CaO, Ca (OH) 2、Ba (OH)2,MgCO3, CaCO3、氨水、BaCO3中的至少一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:無機酸反萃有色金屬時所用的無機酸選 自硫酸、鹽酸、硝酸中的一種。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，其特征在于:所述酸水洗滌是指用PH值為0.Γ2的硫酸、硝酸或鹽酸溶液，按酸水與空白有機相的體積之比為1:0.5 2，將酸水與空白有機相混合，室溫攪拌l(T30min。
全文摘要
一種溶劑萃取劑萃取除鐵的方法，屬于濕法冶金技術領域；該方法包括萃取、反萃、沉鐵轉(zhuǎn)化工序，其具體操作是用有機相萃取水相中的鐵后得到的富鐵有機相直接用反鐵劑反萃鐵，或先用無機酸反萃有色金屬后再用反鐵劑反萃鐵；所述反鐵劑為鹽酸-氯化物溶液，其中Cl-的濃度為4~18mol/L，H+的濃度為0.2~3mol/L；反萃時富鐵有機相與反鐵劑按體積比0.3~3∶1進行接觸反萃，分相后得到含鐵水相和空白有機相；空白有機相用酸水洗滌返回萃取工序循環(huán)使用；含鐵水相加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值至2.5~8.5，沉鐵過濾，得到含鐵濾渣和氯化物溶液；氯化物溶液加鹽酸調(diào)H+濃度至0.2~3mol/L，返回鐵反萃工序循環(huán)使用，含鐵濾渣綜合回收其中的鐵。本發(fā)明具有工藝簡單，鐵反萃效果好，生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好等優(yōu)點，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C22B3/38GK103160689SQ201310060090
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權日2013年2月26日
發(fā)明者王學文, 馬藝騫, 王明玉 申請人:中南大學