锌矿石浸出液中除铁的研究
硫化锌精矿焙烧浸出与直接浸出结合提锌同时除铁的方法
速降低 ， 有 利于铁 的水解 和沉淀 ， 浸 锌同时完成 除铁 。
３ ８
硫 化锌 精矿
湖 南有 色金 属
第３ １卷
氧浸 渣
送 回收 铅
星
送焙 烧制 酸
照
渣
氧化锌 烟 尘
百
霹至素磊
图１ 低 酸浸 出结合 法工 艺流 程 图 硫 化 锌源自矿 底 流 上 清液
豢
图 ２ 热 酸浸 出结 合法 工艺 流程 图
主要 反应 方程 式如 下 ：
Ｆ ｅ ２ （ Ｓ Ｏ ４ ） ３ ＋（ ＋ ３ ） Ｈ２ ０ — ＋ Ｆ ｅ ２ Ｏ ３ Ｈ ２ ０＋ ３ Ｈ２ Ｓ Ｏ ４ ３ ． ２ 工艺过 程描 述
度８ ０～ ９ ０℃ ， 终酸 ５ ０～１ ０ ０ ｇ ／ Ｌ， 浸 出矿 浆经 浓 密 机
要： 介绍 了一种硫化锌精矿 焙烧 浸出与直接浸 出结合提锌 同时除铁 的方法 ， 利用硫化 锌精矿氧
压浸 出除铁 原理 ， 浸锌 同时除铁 ， 取消 了热 酸浸 出的除铁 过程 ， 简化 了设备 及工艺流程 ， 提 高 了锌 回
收率 ， 可 以达 到 节 能 、 环保 、 高效 。 关键词 ： 焙烧浸 出； 直接浸 出； 浸锌除铁 ； 高温高压 ； 低酸 ； 锌 回 收 率
浸渣 ， 高 浸渣 可 回收铅 ， 工 艺 流程 如 图 ２所 示 。该 法 热 酸浸 出过 程 中大 部 分 铁 都 进 入溶 液 ， 除 铁 过 程 产 出 的铁渣 需送 渣场 堆存 。
１ 低酸浸 出结 合法
一
３ 提锌 同时除铁 的方法
３ ． １ 工 艺原 理
部分 硫 化 锌 精 矿 经 焙 烧 制 酸 ， 焙 砂 送 中性 浸
锌精矿浸出液中铟铁分离工艺研究
ｍ ｕ ｆｅ ｔ ｍ ｅ ｆｃ．
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ Ｓｐｈ ｌ ｒｔ ｙ ｒ ： ａ ｅ ｉｅ；Ｉ ｄｉ ｍ ；Ｉ ｏ ｎ ｕ ｒ ｎ；Ｐ５ ０７
铟是 稀散金 属 之一 ， 在地 壳 中的含 量很低 ， 没有 单独 的铟矿 床 ， 主要 富集 于硫 化矿 中 ， 别是 闪锌 矿 特 内， 冶炼 锌 、 的 副产物 ＿ ］ 是 铅 １ 。 铟 的分 离提 取方 法有 萃淋树 脂 分离 、 液膜 分离 、 溶剂萃 取 等 ， 中溶 剂 萃 取 在 工业 上 得 到 了广 其
铁 ， 和铟 有着 相似 的性质 ， 为 最难 分离 的共存 杂 铁 成
质 ． 铟铁 分离成 为 回收 铟 的关键 。 故
１ 实验 部 分
试 验原 料 ： 锰 矿 （ 二 氧 化 锰 ３ ） 锌 精 软 含 ０ 和 矿 ， 精 矿 的 主 要 成 分 ： ｎ ４ ％、 ｅ ３ 、 ｂ 锌 Ｚ ８ Ｆ ６ Ｐ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓ ｈ ｌ ｒｔ ｓ ｏ ｉ ｉ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ｙ ｍ ａ ｇ ｎ ｓ ｒ ｎ ａ ｉ ｉ ｃ ｎ ｉ ｏ （ ｕ ｆ ｒｃ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ） ｓｒ ｃ ： ｐ ａ ｅ ｉｅ ｗａ ｘ ｄ ｚ ｄ ａ ｄ ｌ ａ ｈ ｄ ｂ ｎ ａ ｅ ｅ ｏ ｅ ｉ ｃｄ ｃ ｏ ｄ ｔ ｎ ｓ ｌｕ ｉ ｃｄ ｓ ｓ ｅ ｉ ，
表 １ 酸 度对 萃取 率 的影 响
Ｔａ ｌ Ｔｈｅｅ ｆ ｃ ｆａ ｉ ｉｙ ｏ ｘ ｒ ｃ ｉ ｅｅ ｆｃｅ ｃ ｂｅ １ ｆｅ ｔｏ ｃ ｄ ｔ ｎ ｅ ｔ ａ ｔｖ ｆ ｉｉ ｎ ｙ 平衡水相Ｅ Ｈ ］ （ｔｏ ・Ｌ ／ ｏ ｌ 一） ４０ ． ３５ ． ３０ ． ２５ ． ２０ ． １５ ． １０ ． ０５ ・
针铁矿法从浸出液中除铁的研究
显下降 ，通过表 ２中滤渣成分分析 ，正好与该结论 经 过 除铁反 应 后 各离 子 含 量 均有 降 低 ，随着 原 液 输
致 ，当 ｐ Ｈ＝ ３ ． ５时 ，后 液 中含 铁 量 约 为 ０ ． ０ ５ ｇ ／ Ｌ， 入 速度 的增 加 除 铁后 液 中铁 的含 量 稍 有增 加 ，但 变
实验条件： 水浴温度 ９ ０℃， ｐ Ｈ ＝ ３ ． ５ ， 搅拌速度 ３ ０ ０
ｒ ｐ ｍ， 原 液输 入 速 度 分 别 为 ２ Ｕ３ ｈ 、２ Ｕ２ ｈ 、２ Ｌ ／ ｌ ｈ 。 改 变 原 液输 入 速度 主要 是 改变 反 应槽 中 Ｆ ｅ 浓 度 。从 图 ２中可 以看 出， 经 过 除铁反 应后 各 离子 含 量均 有 降 低， 随着 原 液输 入速 度 的增加 除 铁后 液 中铁 的含 量 稍
Ｈ试纸、蠕动泵等。 水等作为氧化￣ １ ］ ｔ ４ １ 。针铁矿法除铁不需要加任何其他 搅拌器、抽滤装置 、ｐ
． ２ 实验 方法 金属离子便可 以获得过滤性非常好 的滤渣 ，结 晶体 １ 本 实验 用 ５ Ｌ烧 杯 作 为 反应 槽 ，铜 钴 浸 出 液通 大 ，夹带 金属 离 子少 ，含铁 量 高 且容 易 过 滤 ，本 实
参 考文 献
【 １ ］ 谢克强 ，杨 显万 ，沈庆峰． 氧压酸浸 中和除铁工艺研
入速 度 、搅 拌 速度 等 工艺 参 数 ，研 究 这些 因素 对 除 铁 效果 的影 响 ，实 验 中 陈化 时 间均 为 １ ｈ ， 本 实 验 流
程见 图 １ 。
撑 绊 辨
图 １ 针 铁 矿 法 除 铁 工 艺 流 程 图
２ 实验结果 分析与讨 论
２ ． １ 原 液输 入速 度 的影 响
由此可见 ，ｐ Ｈ值对除铁效果有较大的影响 ，这一结 化不 是 很 明显 ，说 明除 铁 过程 中 ，料 液输 入 速 度 对
湿法冶锌中性浸出水解除铁工艺
4、黄钾铁矾法
在pH值为1.5，温度90~100℃以及矾离子A存在的条件下，溶液中90~95% 的Fe2+以AFe3(SO4)2(OH)6的形态沉淀出来，残存的铁进一步以Fe(OH)3沉淀。 • 始酸浓度 >100g/l （高酸浸出，大量铁浸出） • 终酸浓度 30~40g/l • 温 度 90~100℃ • 浸出时间 3~5h • 常见A=Na+、NH4+，其反应为： • 3Fe2(SO4)3+10H2O+2NH3· H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12（铵铁矾）+5H2SO4 • 3Fe2(SO4)3+12H2O+Na2SO4=Na2Fe6(SO4)4(OH)12（钠铁矾）+6H2SO4 • 反应过程中产生了H+（酸）。
2、氧化还原电位 • 所谓的氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质表现出来 的宏观氧化-还原性。 • 氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电 位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出 还原性 • 表4列出了常见的氧化还原电位。
3、氧化剂的选择原则 • 从表4初略来看，凡是标准电位超过+0.771V均可以作为的Fe2+ 氧化剂，但实际上必须满足四条原则，详见表5。
高铁水解的反应： • Fe3++3OH- ↔ Fe(OH)3 或Fe3++3H2O ↔ Fe(OH)3 +3H+ • 反应过程中产生了H+（酸）。
2、针铁矿法——先还原，再中和氧化水解的除铁作业
总反应方程式： • Fe2(SO4)3+ZnS+1/2O2+3H2O=ZnSO4+Fe2O3· H2O（或2FeOOH）+S0+2H2SO4 • 反应过程中产生了H+（酸）。 针对针铁矿法有两条实施途径： （1）V.M法 a、还原 将含Fe3+的浓溶液用过量15~20%的ZnS精矿在85~90℃条件下还原成Fe2+： 2Fe3++ZnS= 2Fe2++Zn2++S0 还原率可达90%以上。 b、中和氧化水解 在80~90℃条件下，Fe2+状态下加锌焙砂中和至pH=2~3.5，并用氧气氧化： 2Fe2++1/2O2+2ZnO+H2O=2FeOOH+2Zn2+ （2）E.Z法（亦称稀释法） 将热酸浸出液均匀缓慢地加入到强烈搅拌的沉铁槽中（实际就是将浸出液 [Fe3+]浓度加以稀释），Fe3+加入速度等于沉铁速度，并实时添加中和剂以维 持 体系pH值恒定在3.0~3.5，得到的铁渣组成为Fe2O3· 0.64H2O· 0.2SO3。 • 小结：两种方法无论哪种都必须做到控制体系中[Fe3+]<1g/l，务必避免
用针铁矿法从锌焙烧烟尘的热酸浸出液中除铁
1
1 1
试验
试验原料及试剂 试验原料为焙烧烟尘的常压热酸浸出液, 其典
型 化 学 成 分 ( g / L ) : Zn 101 23、Cd 1 04、Fe3+ 29 14、 Fe 12 32 、 As 0 30 、 Sb 0 10 、 Cu 0 57、 Co 0 01 。中和剂采用从锌冶炼烟气中回收的氧化锌烟 尘, 含锌 79 8% 。通入空气作为氧化剂。 1 2 试验装置及方法 试验装置如图 1 所示。焙烧烟尘的常压热酸浸 图 2 终点 pH 对浸出液除铁率及铁渣中 Table 2 渣含锌的影响 The effects of pH on the iron removing rate and zinc content in slag 2 2 温度对除铁效率的影响 试验 固定 条件 : 反 应 时间 2 h、 空气 流量 0 2 m 3 / m in 、 终点 pH= 3 0。试验结果见图 3。图 3 表 明 , 随反应温度的升高 , 除铁率明显增加。当反应温 度为 333K 时, 除铁率达 99 8% ; 温度再升高, 除铁 率增加不明显。因此 , 从节约能源角度出发选择适 宜的温度为 333K 。
2
2 1
试验结果及讨论
终点 pH 对除铁的影响 试验固定条件: 温度 333 K 、 反应时间 2 h 、 空气
流量 0 2 m 3 / min 。试验结果见图 2 。图 2 表明 , 随
有色金属( 冶炼部分) 2 4
3
2005 年 5 期
15 选择适当的时间即可, 本试验选择反应时间为 2 h。 2 5 综合除铁试验 确定除铁试验的适宜条件后 , 进行了综合除铁 试验, 试验条件为: 终点 pH 3 0、 温度 333 K 、 反应时 间 2 h、 空气流量 0 2m 3 / min 。试验结果见表 1。
硫酸锌溶液除铁的文献综述
双氧水除铁
综合文献来看，采用双氧水除铁最彻底，操作 也简单，效果最好 。文献多数报道是先用传统方 法初步除铁，再用低浓度双氧水（3wt%）除铁。 法初步除铁，再用低浓度双氧水（3wt%）除铁。 双氧水的大概用量为含铁量的2.5倍左右，温度 双氧水的大概用量为含铁量的2.5倍左右，温度 70℃左右，PH值为1.5左右，有待进一步摸索。铁 70℃左右，PH值为1.5左右，有待进一步摸索。铁 含量的测定可通过EDTA滴定测得，具体方案我 含量的测定可通过EDTA滴定测得，具体方案我 认为应该等拿到样液分析完再定吧。 至于硫酸锌和氯化锌溶液中除锰，还没有文献 报道，我初步参考了无机化学的氧化还原电位表， 酸性条件下双氧水不能氧化二价锰为二氧化锰， 不知道用双氧水能不能将其氧化为二氧化锰，达 到除锰的目的。
（2）磷酸盐法
Fe2(SO4)3 + 3H3PO4 + 4H2O =2FePO4·2H2O +3H2SO4
此方法和上种方法一样成本较低，效果一 般;1/2O2 + 3H2O=2FeO(OH) + H
此方法最大的特点是除铁过程中始终保持 较低的三价铁浓度，动力消耗大，除铁效率 一般，适宜于初步除铁。
（4）H2O2氧化法 2Fe2+ +2H+ + H2O2=2Fe3+ +2H2O Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3
此方法除铁效率高，但成本较高，适宜于深度除铁，并且对环境 也没有污染。
影响因素
除铁过程主要受温度和PH值影响 除铁过程主要受温度和PH值影响 （1）温度越高越有利于二价铁离子氧化 为三价铁，有利于铁的去除。 （2）PH值高除铁的效果较好，但是锌 PH值高除铁的效果较好，但是锌 的损失量大，故应控制PH在适宜的范围。 的损失量大，故应控制PH在适宜的范围。
锌培砂中浸渣浸出液赤铁矿法除铁的探讨
锌浸出液赤铁矿法除铁原理探讨作者姓名摘要：分析了硫酸盐溶液体系内三价铁沉淀氧化铁和二价铁沉淀氧化铁的不同之处，并对锌浸出液赤铁矿法除铁工艺的影响因素进行了分析。
从理论上分析了三价铁直接沉铁形成赤铁矿工艺的可行性，预计其可以替代锌湿法冶炼工艺中传统的黄钾铁矾除铁法。
Dicussion on hydrolysis precipitation of ferric oxidedirectly in zinc leaching solutionLAbstract:The difference between ferric iron oxide precipitation and ferrous oxide precipitation are analyzed in the solution of sulfate system.The influence factors of the process of the iron precipitation as hematite in zinc leaching solution was also analyzed.The direct precipitation of ferric as hematite was studied theoretically and the traditional jarosite process can be replaced.铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝居第四位，从整个地球含量计算则居第一位。
铁是600多种矿物的主要组成元素，几乎所有以矿物为原料的冶金工业，均会涉及铁的分离或者提取。
湿法冶金酸浸工序中，铁伴随有价金属元素一同浸出，在有价金属得到回收之前，要先将溶解的铁除掉。
早先出现的中和除铁法通过提高浸出液的pH值使溶液中的铁呈氢氧化铁胶体的形式沉淀，这种沉淀难以浓密和过滤，在沉淀的同时会吸附大量的有价金属离子，造成损失。
锌液中除铁方法
锌液中除铁方法嘿，朋友们！咱今天就来唠唠锌液中除铁这档子事儿。
你说这铁在锌液里啊，就像那调皮的孩子，老在不该出现的地方捣乱。
咱得想法子把它给弄出去呀！咱可以试试用沉淀法呀。
就好比是捕鱼，咱撒下一张大网，把那些铁粒子给捞出来。
在锌液里加入一些能和铁反应生成沉淀的东西，等这些沉淀慢慢沉下去了，不就把铁给分离出来了嘛。
这多简单直接呀，是不是？还有啊，咱可以利用比重的不同来除铁呢。
这就好像是分拣东西，重的自然就沉下去了，轻的就飘在上面啦。
咱让锌液静置一会儿，铁因为比重大，就乖乖地沉到下面去了，然后咱就可以把上面纯净的锌液给取出来啦，多巧妙呀！再或者呢，咱可以采用吸附的方法。
找些像海绵一样能吸附铁的东西放进去，把铁给紧紧吸住，这不就把铁给弄走啦？就好像是一个超级大磁铁，把那些捣乱的铁都给吸过来啦。
你想想看呀，如果锌液里铁太多了，那咱用这锌液做出的东西质量能好吗？那肯定不行呀！所以除铁这事可太重要啦，可不能马虎呀！咱得认真对待，就像对待咱最喜欢的宝贝一样。
其实啊，生活中很多事情不也是这样嘛。
总会有些杂质、麻烦啥的，咱就得想办法把它们清理掉，这样生活才能顺顺当当的呀。
就像打扫房间一样，把灰尘、垃圾都清理出去，房间才会干干净净、舒舒服服的呀。
咱处理锌液中的铁，也是在为了得到更好的锌呀。
就如同我们努力克服困难，是为了让自己变得更优秀一样。
不能因为麻烦就不去做呀，得积极行动起来。
总之呢，锌液中除铁的方法有很多，我们得根据实际情况选择合适的方法。
要细心、要耐心，可别嫌麻烦哟！只要我们用心去做，就一定能把铁从锌液中清理得干干净净，让我们的锌液变得纯净又好用。
相信我，这绝对没问题！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
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锌矿石浸出液中除铁的研究
针对某锌冶炼集团的锌矿石浸出液中铁的含量较高的问题，采用针铁矿法对锌矿石浸出液进行了除铁研究。
研究内容主要包括：探索沉铁的最佳工艺条件、研究分析针铁矿法除铁原理、对沉铁渣进行物相检测及元素分析等。
通过新型添加剂的添加，对针铁矿法从锌矿石浸出液中除铁进行了系统的研究。
考查了反应温度、溶液pH、氧化剂用量和中和剂类型对除铁结果的影响。
对试验研究所得到的沉铁渣进行了性能表征，考查了沉铁渣的全元素组成、颗粒特性和主要物相的存在形式及赋存状态等，证实了沉铁渣中主要的成分为针铁矿。
试验结果表明：在反应温度为95℃，溶液pH为4.8，双氧水用量为16.7mL/L 的条件下，沉铁反应5个小时，陈化2小时，滤液中铁离子的浓度可降至0.08mg/L 左右。
铁去除率达到99.99%，锌损失率仅为0.60%。
试验证明这种针铁矿沉铁法在湿法炼锌中是切实可行的，工艺除铁效果好，满足工业生产要求。