黄钾铁矾法沉淀除铁
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关于钴镍回收中的除杂一些问题
关于钴镍回收中的除杂
在使用P204萃取剂除杂之前,需要采用化学方法预先除去大部分杂质,主要有以下的方法:
一.除铁
1.黄铁矾法
溶液中加入氯酸钠强氧化剂,加热Fe2+氧化为Fe3+。再加入纯碱,继续加热并调正好终点PH值,较长时间搅拌,使得铁离子络合为黄钠铁矾盐沉淀,最后过滤出去固体。
优点:工艺简单,固体颗粒大好过滤。
缺点:氧化剂引入了氯离子到溶液。
废弃物:铁盐固体
黄钠铁矾法除铁:方程式如下
Fe3++SO42-+Na+ 黄钠铁矾沉淀 +H2SO4(加热90-100℃)
为了保证效果:
1.必须及时中和化学产生的硫酸,用纯碱或液碱,同时补充钠离子
2.必须预先氧化,用氯酸钠或双氧水氧化亚铁离子,因为亚铁PH大于6才沉淀,到6时候,钴镍也沉淀了,氧化剂用量要化验计算
3.必须要有足够的硫酸根,所以要用硫酸体系,硫酸根用量要化验计算,不够的话,要补充酸碱或硫酸钠
4.必须要加强热量,充分搅拌时间要够3-5小时
5.必须要至始至终地控制好PH值(用碱来调节)一般地为:起始1.5-2.0,终点3.5-4.0
2.双氧水氧化法
同样,加入双氧水加热,使得Fe2+氧化为Fe3+。加入液碱,长时间的搅拌,使得铁粒子络合为黄铁矾和碱式氢氧化铁的固体沉淀,最后过滤除去。
优点:溶液不引入氯离子和其他的阴离子。
缺点:双氧水添加量难掌握,且易分解;固体可过滤性稍差;成本稍高。
废弃物:铁盐
3.深度除铁的两步法:先用方法1预先处理,再用方法2后处理。 二.除钙镁
溶液中加入氟化钠,调正PH的起点和终点值,使得溶液中的钙镁离子反应生成了微溶的氟化钙和氟化镁沉淀,过滤除去。
代价:使用大量的氟化物,产生大量的氟化物,是控制的污染源。
或者,为了减少氟化钠的消耗,首先用纯碱和过滤助剂搅拌,调正PH值和温度,使得钙镁离子大部分转化为碱式碳酸氢盐的固体,过滤除去。再使用氟化钠化学沉淀除去。因为固体难滤,所以要加助滤剂。
铝土矿选矿尾矿酸法提铝除铁实验研究
第28卷第1期 2012年2月 湖南有色金属 HUNAN NONFERROUS METALS 21
・冶金・
铝土矿选矿尾矿酸法提铝除铁实验研究
童秋桃,朱高远,肖 奇
(中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083)
摘要:采用黄钾铁矾法,对铝土矿选矿尾矿酸法提铝后的高铁硫酸铝溶液进行了除铁实验,考察 了亚铁离子的氧化条件、除铁反应的pH、时间、温度、晶种等因素对除铁效果的影响,确定了黄钾铁 矾法除铁的最佳工艺条件为:先将高铁硫酸铝溶液在温度为30℃,双氧水用量为100 ml/L,时问为 5 rain的条件下氧化处理,然后在温度为95℃,pH=2,晶种用量为10 g/L,反应时间为180 rain的 条件下反应除铁。此条件下溶液的除铁率为95%,铝损失15%,溶液微黄。 关键词:铝土矿;硫酸铝;黄钾铁矾法;除铁 中图分类号:TF8 文献标识码:A 文章编号:1003—5540(2012)01—0021—04
铝土矿是生产氧化铝的主要原料,是铝工业快 速发展的基础。铝土矿的大量开采必然导致尾矿的
大量囤积,例如,一个产量为60万t氧化铝企业,每 年需消耗铝土矿150万t,同时产生33万t尾矿…。
尾矿的粘性低,遇雨水便成稀泥,不仅堆放困难,还
占用大片土地,污染环境。于是,人们开始研究尾矿 资源的再利用,如利用铝土矿尾矿制备陶瓷泡沫材 料【引、聚合硫酸铝铁【引、微晶玻璃l4j、复合吸水材
料[ 、碱激发胶凝材料l_6 等,这不仅是环境保护的要
求,也是企业持续发展的关键和难点。
在我国优质铝土矿面临枯竭、国内氧化铝需求 量不断快速增长的今天,从铝土矿尾矿中提取氧化
铝,不仅可以扩展尾矿的综合利用途径,也为铝业生 产开拓了一条取之不尽的矿物资源。结合这类铝土
矿尾矿的物理化学特点,通过焙烧活化、浸泡溶出,
将铝转变为硫酸铝溶液,再从溶液中提取氧化铝的 工艺路线来回收其中的铝。与碱法提铝相比,酸法
湿法炼锌赤铁矿渣制备绿矾工艺简介
湿法炼锌赤铁矿渣制备绿矾工艺简介
赤铁矿渣中含有许多有价重金属和有毒金属,如不进行后续处理既浪费资源,又污染环境,因此,回收赤铁矿渣,经酸浸、还原、净化、结晶制成附加值较高的绿矾具有重要意义。
绿矾是一种重要的化工原料,在工业、农业上用途极为广泛,而且目前又有许多新型用途。例如,用作催化剂、吸附剂等。用赤铁矿渣制取绿矾不仅解决了赤铁矿渣的堆放、污染问题,而且成功的利用废渣制得用途广泛的绿矾,既节约了成本,又达到废物再利用的目的。
一 研究背景
在处理高铁锌精矿的湿法炼锌过程中,当浸出工艺流程采用热酸浸出流程时,浸出液中铁的含量可高达30g/L以上,必须进行沉铁作业。目前,沉铁方法主要有黄钾铁矾法、针铁矿法以及赤铁矿法,其中以黄钾铁矾法居多,有二十多家,其它只在少数工厂采用。虽然黄钾铁矾法与其它两种方法相比,具有诸多优点,但是稀贵金属的回收率低,生产成本高而且渣含铁低,30%左右,不便利用,渣量大且渣的堆存性能不好,不利于环境保护。而相比较黄钾铁矾法,后两种方法对稀贵金属的回收较黄钾铁矾好,所产出的渣有更好的潜能被综合回收而加以利用,从而减少环境污染。目前,关于沉铁渣的综合利用方面的研究比较少,主要是通过萃取的方法回收其中的有价金属,如镓和锢,而对渣中含量最大的铁的综合回收很少考虑,这主要是由于回收成本高,而产品附加值小,如果研究出一种工艺,采用湿法炼锌赤铁矿渣生产出一种高附加值产品的话,对炼锌废渣的回收利用将具有十分诱人的前景和重要意义。采用湿法炼锌赤铁矿渣为原料生产有重要工业用途的绿矾将是不错的选择,如果研究成功,将产生巨大的社会效益和经济效益。
二 赤铁矿法简介
赤铁矿渣是用赤铁矿法处理炼锌废渣得到的产物,赤铁矿法是1968-1970年由日本同和矿业公司发明,1972年投入生产。该法基于在高温(200℃)、高压(18-20kg/cm2)条件下,使硫酸锌溶液中的Fe3+以赤铁矿(γ-Fe2O3)形成沉淀。实质是在高压下用电解液来浸出锌浸出渣,同时加入SO2作为高价铁还原剂以促进铁的溶解,此浸出液再进行高压水除铁,生成Fe2O3而分离。特点:原料综合利用好,可回收Pb,Cu,Cd等几种有色金属,且Fe2O3经焙烧脱硫后可作炼铁原料;清除了还原渣,SO2转为H2SO4,不产生硫渣。缺点:需要用昂贵的钛材制造的耐高温、高压设备,投资费用高[3]。
铁矾法从富铟高铁硫化锌精矿加压浸出液中沉铟研究
有色金属(冶炼部分)2010年5期
铁矾法从富铟高铁硫化锌精矿加压浸
蒋继波 出液中沉铟研究
,王吉坤。,贺山明 王帆 ,钟庆东
(1.昆明理工大学材料与冶金学院,昆明650093;
2.上海大学,上海市现代冶金与材料制备重点实验室,上海200072; 3.云南冶金集团股份有限公司,昆明650031)
摘要:研究利用黄钾铁矾法从富铟高铁加压浸出液中沉铟的影响因素,并与黄铵铁矾法沉铟做比较。结 果表明,在相同条件下,黄钾铁矾法具有更大的沉铟能力,且所需要的时间为3 h,远少于黄铵铁矾法沉 铟所需要的时间。黄钾铁矾法沉铟最佳工艺条件:pH一1.73~1.75,温度96~98℃,铁铟摩尔比大于 200,反应时间3 h,添加晶种,晶种添加量为理论生成铁矾量的1.5倍时,黄钾铁矾法沉铟率高达97 以 上,铁的沉淀率也达到98 左右,为后续电积zn提供了合格的浸出液。 关键词:黄钾铁矾;黄铵铁矾.力Ⅱ压浸出;晶种;铟 中图分类号:TF813;TF843.1 文献标识码:A 文章编号:1007~7545(2010)05—0005一O4
Study on Indium Precipitation from Pressure Oxidative
Leaching Liquor by Jarosite
JIANG ji—Bo ~,WANG ji—Kun。,HE Shan—Ming ,WANG Fan ,ZHONG Qing—dong (1.College of Materials and Metallurgy,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China: 2.Key Laboratory of Modern Metallargy and Material Processing,Shanghai University,Shanghai 200072,China; 3.Yunnan Metallurgy Group Corporation,Kunming 650031,China)
针铁矿法除铁
针铁矿法除铁
针铁矿沉淀法是在高温中性硫酸锌溶液内通入分散的空气,使其中的fe2+氧化为fe3+,同时形成与天然针铁矿在品形和化学成分上相同的化合物沉淀。针铁矿晶体易沉淀和过滤。其反应是:4feso4+o2+6h2o=4feooh+4h2so4
在硫酸铁溶液中沉淀铁时,随fe2(so4)3的浓度不同,可以在硫酸铁溶液中形成各种化合物。
在很稀的溶液中:分解成α―feooh(针铁矿);在浓溶液中:分解成fe2(so4)3?5fe2o3?15h2o;
在更浓溶液中则生成4fe2(so4)3?5fe2o3?27h2o(草黄铁矾)在生产上得到的高温高酸浸出液中一般含有30~40g/l的fe2+,此浓度唯一能生成的沉淀将是不利于沉淀和过滤的草黄铁矾。所以,要想采用空气氧化法得到α―feooh,就必须将溶液中的fe3+全部还原成fe2+,而后再向溶液中通入分散的空气,使fe2+氧化成fe3+,同时形成针铁矿沉淀。
从硫酸亚铁溶液中用集中空气去水解fe2+时,硫酸亚铁水解成硫酸铁的水解产物,将随其溶液的ph值相同而异。当ph值减少时,溶液中的fe3+增高,这时将分解成一种像是草黄铁矾一样的碱式硫酸盐;当ph值增高时,溶液中fe3+减少.这时将分解成a―feooh,即为针三价氧化铁的水合物,故分子式又可以a―fe2o3?h2o去则表示,通常为棕黄色针状结晶。Seiches一种γ型三价氧化铁的水合物γ―feooh,叫作臂状针铁矿,为红色鳞状结晶。针铁矿就是三价氧化铁中比较最为紧固的一种。a―feooh叫做略偏氢氧化铁,在水溶液中呈酸性,其等电点的ph
值为5.2,而γ―feooh也叫正氢氧化铁,在水溶液中呈碱性,其等电点的ph值为7.7。在生产和科研的实践中还发现:当亚铁离子在水溶液中通氧快速氧化时可生成a―feooh,而徐缓氧化时则生成γ―feooh。由此可见,a―针铁矿的生成沉淀除要求溶液有一定ph值外,如何通入空气以加快氧化速度关系极大。
黄钠铁矾除铁
黄钠铁矾除铁
哎呀,这黄钠铁矾除铁,可谓是咱们生活中的一大法宝啊!说起这事儿,我还得谢谢我那聪明伶俐的小表妹呢。她前段时间回来,给我带来了这个除铁神器,说是什么高科技,效果杠杠的。
那会儿,我家的热水器刚买回来不久,就因为水质问题,里头生锈了不少。看着那红彤彤的铁锈,我心里那个急啊,就跟我表妹诉苦。她听完,眼珠子一转,就推荐了我这个黄钠铁矾除铁剂。
“姐,你用这个试试看,保证见效快!”表妹信誓旦旦地说。
我半信半疑地买回了这个除铁剂,按照说明书上的方法,把适量的黄钠铁矾倒入热水器里,然后按照步骤操作。没过多久,热水器里的铁锈就渐渐消失了。真是神奇啊!
有一天,我闺蜜来家里做客,看到热水器里没有了铁锈,好奇地问:“这什么除铁剂啊,这么神奇?”
我笑着说:“这可是我表妹推荐的黄钠铁矾除铁剂,效果杠杠的!”
闺蜜一听,眼睛都亮了,立刻向我请教使用方法。我热情地给她讲解了一遍,还送了她一包。
后来,闺蜜用这个除铁剂也解决了热水器生锈的问题,她逢人就说:“这黄钠铁矾除铁剂真是个好东西,我要是早知道,就早点买了!”
听着闺蜜的赞美,我心里那个美啊!这黄钠铁矾除铁剂,不仅帮我解决了热水器的烦恼,还让亲朋好友都受益。你说,这不是一举两得吗?
哎,这黄钠铁矾除铁剂,真是让我感受到了科技的魅力。以后再遇到类似的问题,我就知道怎么解决了。嘿嘿,还得感谢我那聪明伶俐的小表妹呢!
湿法炼锌浸出渣处理技术现状
湿法炼锌浸出渣处理技术现状
魏威;陈海清;陈启元;刘燚
【摘 要】介绍了湿法炼锌浸出渣处理工艺的原理、优缺点及其现状,提出了选择湿法炼锌浸出渣处理工艺时应注意和考虑的问题.
【期刊名称】《湖南有色金属》
【年(卷),期】2012(028)006
【总页数】4页(P37-39,70)
【关键词】湿法炼锌;浸出渣;处理工艺
【作 者】魏威;陈海清;陈启元;刘燚
【作者单位】湖南有色金属研究院,湖南长沙410015;湖南有色金属研究院,湖南长沙410015;中南大学化学化工学院,湖南长沙410083;湖南有色金属研究院,湖南长沙410015
【正文语种】中 文
【中图分类】TD803.2
湿法炼锌在世界范围内已占锌冶炼总量的80%以上,成为世界炼锌生产的发展方向。湿法炼锌工艺主要包括:常规湿法炼锌工艺、高温热酸浸出工艺和硫化锌精矿氧压直接浸出工艺,其中硫化锌精矿氧压直接浸出工艺是目前湿法炼锌的新技术,也是发展趋势。国内目前主流还是常规浸出工艺和高温热酸浸出工艺[1]。
湿法炼锌无论采用哪种工艺,最终都会产出相当数量的浸出渣。这些浸出渣颗粒细小并含有一定量的锌、铅、铜、铟及金、银等伴生有价元素,这部分渣如果得不到有效地利用,将会造成严重的环境污染和资源浪费。为了综合利用浸出渣,减少环境污染同时充分有效地利用二次资源,取得经济和环境的双重效益,实现环境、资源和社会的可持续发展,国内外学者做了大量的研究,提出了一系列的方法。这些方法在工艺类型上归纳起来可分为湿法工艺和火法工艺。
1 锌浸出渣处理工艺现状
1.1 湿法工艺
1.1.1 热酸浸出黄钾铁矾法
热酸浸出黄钾铁矾法是1986年开始应用于工业生产的。我国于1985年首先在柳州市有色冶炼总厂应用于生产,1992年西北铅锌厂采用该法生产电锌,其设计规模为年产电锌10×104t。
热酸浸出黄钾铁矾法是基于浸出渣中铁酸锌和残留的硫化锌等在高温高酸条件下溶解,得到硫酸锌溶液沉矾除铁后返回原进出流程,其流程包括五个过程,即中性浸出、热酸浸出、预中和、沉矾和矾渣的酸洗,比常规浸出法增加了热酸浸出、沉矾和铁矾渣酸洗等过程,可使锌的浸出率提高到97%,不需要再建浸出渣处理设施。该法沉铁的特点:既能利用高温高酸浸出溶解中性浸出渣中的铁酸锌,又能使溶出的铁以铁矾晶体形态从溶液中沉淀分离出来。渣处理工艺流程短,投资少,能耗低,生产环境好,但渣量大,渣含铁仅30%左右,难以利用,堆存时其中可溶重金属会污染环境[2]。
锌焙烧矿的浸出
3.3 浸出的生产实践(3)
3.3.3热酸浸出工艺
锌焙烧矿热酸浸出是20世纪60年代后期随着各种除铁方法的研制成功而发展起来的。采用热酸浸出使铁酸锌分解后,浸出溶液中的铁含量高达30g/L左右,由于这种高铁溶液的铁能用黄钾铁矾法、针铁矿法以及赤铁矿法等从锌溶液中有效分离,使焙砂热酸浸出得到了广泛应用。目前,国内外采用的沉铁方法以黄钾铁矾法的最多,有二十多家,其它都是在少数工厂采用。
热酸浸出的实质是锌焙烧矿的中性浸出渣经高温、高酸浸出,在低酸中难以溶解的铁酸锌以及少量其它尚未溶解的锌化合物得到溶解,进一步提高锌的浸出率。一般是将常规浸出法的酸性浸出改为高温、高酸浸出,使浸出过程成为不同酸度、多段逆流的浸出过程。其特点是浸出的酸度逐段增加,浸出渣量逐段减少。由于铁酸锌及其他化合物溶解,浸出渣数量显著减少,使浸出渣中的铅、银、金等有价金属得到较大的富集,从而有利于这些金属的进一步回收。
3.3.3.1热酸浸出工艺流程
热酸浸出工艺是在常规浸出工艺的基础上再增加一段或多段热酸浸出过程(并相应增加除铁过程)。热酸浸出锌的浸出率较高,可达97%以上,两段热酸浸出锌的浸出率可达99%。目前国内外热酸浸出工艺流程由于各生产企业的条件不同、除铁方式不同,各工厂的热酸浸出工艺流程亦不尽相同。热酸浸出工艺可按浸出段数分成一段热酸浸出和多段热酸浸出工艺流程。
我国四川西昌炼锌厂采用一段热酸浸出工艺流程,(见图3—5),其优点是热酸浸出段处理量较少,可以节约设备和热能消耗。
我国西北铅锌冶炼厂年产电锌10×104t,采用热酸浸出—黄钾铁矾法沉铁的浸出流程,属于多段热酸浸出工艺流程,见图3—6。该流程的特点如下:
1)氧化液的配制是将电解废液与沉铁后液按一定比例混合,并在其中加入适量的氧化剂(主要是软锰矿和电解阳极泥)。其作用是保证溶液中的Fe2+充分氧化为Fe3+,配制氧化液是在一个80m3的搅拌槽(俗称氧化槽)中进行,控制其酸度为60~90g/L,反应时间约0.5h,最终溶液含铁低于1g/L,其中Fe2+<0.1g/L,然后将配制好的氧化液送中性浸出工序进行焙砂的浸出。
黄钾铁钒法沉铁
A 黄铁矾法除铁原理
a 黄铁矾沉淀组成及热力学稳定性
黄铁矾的分子式通常可以写成A20·3Fe203·4S03·6H20或AFe3(S04)2(OH)6,或A2[ Fe6( SO4)4(OH)12,式中A代表一价阳离子,即可以是K+、Na+、NH4+、Rb+、Ag+、—Pb2+或H3+O等,例如:
黄钾铁矾:KFe3(S04)2(OH)6,其化学组成:K20 9.41%,Fe203 47.83%,S03 31.97%,H20 10.79%。黄钠铁矾:NaFe3(S04)2(OH)6,其化学组成:Na20 6.4%;Fe203 49.42%;S03 33.04%,H20 11.14%。黄铵铁矾:NH4 Fe3(S04)2(OH)6,其化学组成:(NH4)2O 5.43%,Fe203 49.93%,S03 33.37%,H20 11.27%。
这些化合物通常称黄钾铁矾或黄铁矾。在自然界里,有些矿物具有类似的组成,相同的结构和结晶形态,即所谓类质同晶。所谓矾,是一系列类质同晶矿物的总称,而黄钾铁矾是矾中的一种。
波北兹涅克和麦尔文研究了Fe203-S03-H20三元系在某些温度下的平衡情况,如下图所示。所有碱式盐、酸式盐及正盐都位于三元系相图内部,这是由于它们都含有结晶水的缘故。无水硫酸高铁位于Fe203-S03二元系线上,但它在50℃和75℃的条件下不是平衡相,即不会从溶液中以这种成分析出,因而没有在图上出现。按照平衡固相来分类,图大致可分成以下三类区域:
平衡固相是氧化铁的水化物。这是一个非常狭小的区域,位于图中最左端的三角形1中。在这个区域内,从液相析出的固相是一水氧化铁或三水氧化铁。由于后者是介稳相而不是平衡相,因而未在图上标出。液相线基本上不和Fe203-S03二元系边线相交,因而氧化铁的水化物在水中的洛解度非常小。三角形1远离组分S03,表示系统酸度非常低,高铁以氢氧化铁和针铁矿的形态从铸旅由析出需要符合这种条件。黄铁矾除铁必须偏离这个区域,即必须使溶液保持一定酸度。
高硅矿在浸出系统中的处理方式和经验
高硅矿在高温高酸—黄钾铁矾除铁工艺的
影响和处理实践
摘 要:文章介绍了高硅矿在II段高温高酸—黄钾铁矾除铁工艺中的影响和生产实践,总结出高硅对浓密机沉降分离、中浸上清率、两渣过滤的造成的影响,并针对主要表现症状分别采取了有效地措施,实现了系统产能的恢复,并就存在的问题进行深入的探讨分析,提出了具体的改进措施。
关键词:沉降分离 过滤 上清率 PH值
1、前言
锌精矿中的硅酸盐主要以二氧化硅形态存在,在焙烧过程中部分二氧化硅与MO结合生成硅酸盐,这些硅酸盐在酸性浸出条件下转入溶液中。
ZnO·SiO2+H2SO4= ZnSO4+ SiO2·H2O
FeO·SiO2+H2SO4= FeSO4+ SiO2·H2O
PbO·SiO2+H2SO4= PbSO4+ SiO2·H2O
由于生产的硅酸是弱酸,硅在酸性甚至中性溶液中基本上都是以胶体状态存在。经测定,硅胶在中性浸出终点pH=5.2时,硅胶微粒将荷负电。荷负电的硅胶和荷正电的氢氧化铁胶体在静电引力作用下会聚结在一起并从溶液中共同析出。共同析出的程度要看两种胶体数量和荷电量的多少。一般生产中,焙砂含可溶硅较高,直接浸出易于产生胶体,给液固分离带来困难。特别是II段高温高酸—黄钾铁矾除铁流程中,各工序均为湿法工艺,矿浆沉降在浓密机内进行,矿浆含酸高且在各工序间的相互流动,会造成有害因素在各工序间循环传递和积累,到一定程度后直接影响系统产能和技术经济指标的正常,所以如何避免和处理高硅情况成为该工艺面临的一个重大课题。
2 生产实际
2.1 高可溶硅在生产中造成的影响
⑴ 矿浆的沉降效果差
某厂2006年5月中下旬,予中和上清上清率仅为50%,沉矾上清上清率仅为70%,大量的沉矾渣带到中浸,造成中上清率低且不稳定。渣在系统内循环往复,加剧各浓密机跑浑频次。中浸浓密机和沉矾浓密机几乎没有上清区。5月份中浸上清率平均为69.1%,中上清因跑浑返016次数平均1次/24小时。
