一种铅-铁矿相分离方法、及黄铁矾和铁矾渣的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于铁铅混合液铁矾法除铁过程的铅

【技术实现步骤摘要】
一种铅
‑
铁矿相分离方法、及黄铁矾和铁矾渣的制备方法


[0001]本专利技术涉及湿法炼锌过程中的黄铁矾法除铁，尤其涉及一种铅
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铁矿相的分离方法、及黄铁矾和铁矾渣的制备方法。

技术介绍

[0002]黄铁矾法在上世纪六十年代开始应用于冶金工业的除铁过程，主要反应原理是在特定的条件下，弱酸性硫酸盐溶液中，90％～95％的Fe
3+
以黄铁矾——AFe3(SO4)2(OH)6(A代表K
+
,Na
+
,NH
4+
,H3O
+
)的形态沉淀出来。由于黄铁矾法除铁具有工艺简单、过滤性能良好和反应条件可控等优点，因而应用广泛。例如，湿法炼锌工业过程中浸出阶段产生的浸出液中含有铁离子和锌离子，现有技术常用黄铁矾法除铁，除铁后浸出液进入下一步电积工序产锌。
[0003]湿法炼锌的黄铁矾法除铁工艺过程中，需加入锌焙砂作中和剂，会带入大量的难溶重金属沉淀物；加之，浸出阶段固液分离不彻底带入的铅银渣，这些固体杂质可作为黄铁矾成核生长的基底，最终被缓慢形成的黄铁矾所包裹，形成黄铁矾与重金属(如：硫酸铅)紧密结合的共沉淀物，这也是导致该除铁方法渣量大、铁矾渣资源回收困难的主要原因之一。
[0004]公开号为CN115652104A的中国专利技术专利申请公开了一种无铅黄铁矾结晶的制备方法，可以从上述浸出液中将铁分离，且能够避免黄铁矾在难溶性铅上的生长；其包括步骤：S1，提供铁铅混合液，铁铅混合液的pH为0～1.4；S2，向铁铅混合液中滴加碱液，并在滴加碱液的过程中对铁铅混合液进行混和处理，得含非晶态铁矿物的悬浊液；S3，向悬浊液中加入碱金属盐和/或铵盐，得待处理液；S4，对待处理液进行热处理，得终处理液；终处理液中含有无铅黄铁矾结晶；其中，在对待处理液进行热处理前，向待处理液中提供硫酸根离子。
[0005]虽然上述专利申请在除铁的过程中保证了铁与难溶性铅的分离；但是，其需要向铁铅混合液中持续滴加碱液，并需要控制非晶态铁矿物中的铁元素在总铁元素中的占比，才能保证黄铁矾结晶与难溶性铅的分离。因此，该专利申请中的碱液滴加时长和碱液滴加量需要根据非晶态铁矿物的状态进行调整，而非晶态铁矿物的状态又不便实时监测，从而会一定程度上影响其在工业上的应用效果。
[0006]鉴于此，有必要另外提供一种铅
‑
铁矿相的分离方法、及黄铁矾和铁矾渣的制备方法，以解决或至少缓解上述铁矾渣中铅
‑
铁矿相紧密结合的技术缺陷。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的是提供一种铅
‑
铁矿相的分离方法、及黄铁矾和铁矾渣的制备方法，旨在解决铁矾渣中铅
‑
铁矿相紧密结合的技术问题。
[0008]为此，本专利技术提供了一种基于铁铅混合液铁矾法除铁过程的铅
‑
铁矿相分离方法，包括步骤：
[0009]S1，提供铁铅混合液，所述铁铅混合液的pH为0～1.4；
[0010]S2，向所述铁铅混合液中加入中和剂，调节所述铁铅混合液的pH为1.6～2.1，得第
一预处理液；
[0011]S3，向所述铁铅混合液中加入难溶性钾盐或难溶性钠盐，得第二预处理液；
[0012]S4，在搅拌的条件下，对所述第二预处理液进行热处理，得终处理液；
[0013]所述终处理液中含有铁矾渣，所述铁矾渣包括黄铁矾结晶和难溶性铅类物质，所述黄铁矾结晶和所述难溶性铅类物质呈相互独立的物理混合状态；
[0014]其中，在对所述第二预处理液进行所述热处理前，向所述第二预处理液中提供硫酸根离子。
[0015]进一步地，所述向所述第二预处理液中提供硫酸根离子的方式包括以下任意一种：
[0016]控制所述铁铅混合液中含硫酸根离子；
[0017]向所述第一预处理液和/或所述第二预处理液中引入硫酸根离子；
[0018]控制所述铁铅混合液中含硫酸根离子，并向所述第一预处理液和/或所述第二预处理液中引入硫酸根离子。
[0019]进一步地，所述铁铅混合液中的铁离子浓度为0.05～0.6mol/L，所述铁铅混合液中的铅来源于难溶性铅盐；
[0020]所述难溶性铅盐占所述铁铅混合液质量份数的0.1～2％；
[0021]所述难溶性钾盐中的钾元素：所述铁铅混合液中铁元素的摩尔比为1：3～3：1；所述难溶性钠盐中的钠元素：所述铁铅混合液中铁元素的摩尔比为1：3～3：1；
[0022]所述硫酸根离子：所述铁铅混合液中铁元素的摩尔比为2：3～9：1。
[0023]进一步地，所述中和剂包括焙砂和氧化锌中的一种或多种。
[0024]进一步地，所述难溶性钾盐包括钾长石和白云母中的一种或多种；所述难溶性钠盐包括钠长石和钠辉石中的一种或多种；
[0025]所述难溶性钾盐和所述难溶性钠盐的粒径均为20～100μm。
[0026]进一步地，所述搅拌的速率为400～600r/min。
[0027]进一步地，所述步骤S4中，所述热处理的温度为85
‑
95℃，所述热处理的时长为3
‑
5h。
[0028]进一步地，所述铁铅混合液包括湿法炼锌工业过程中浸出阶段产生的浸出液。
[0029]本专利技术还提供一种黄铁矾的制备方法，包括步骤：
[0030]S10，提供铁铅混合液，所述铁铅混合液的pH为0～1.4；
[0031]S20，向所述铁铅混合液中加入中和剂，调节所述铁铅混合液的pH为1.6～2.1，得第一预处理液；
[0032]S30，向所述铁铅混合液中加入难溶性钾盐或难溶性钠盐，得第二预处理液；
[0033]S40，在搅拌的条件下，对所述第二预处理液进行热处理，得终处理液；所述终处理液中含有黄铁矾结晶；
[0034]其中，在对所述第二预处理液进行所述热处理前，向所述第二预处理液中提供硫酸根离子。
[0035]本专利技术还提供一种铁矾渣的制备方法，包括步骤：
[0036]S100，提供铁铅混合液，所述铁铅混合液的pH为0～1.4；
[0037]S200，向所述铁铅混合液中加入中和剂，调节所述铁铅混合液的pH为1.6～2.1，得
第一预处理液；
[0038]S300，向所述铁铅混合液中加入难溶性钾盐或难溶性钠盐，得第二预处理液；
[0039]S400，在搅拌的条件下，对所述第二预处理液进行热处理，得终处理液；
[0040]S500，对所述终处理液进行固液分离，得分离液和铁矾渣；
[0041]其中，在对所述第二预处理液进行所述热处理前，向所述第二预处理液中提供硫酸根离子。
[0042]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0043]1、本专利技术向铁铅混合液中加入难溶性钾盐或难溶性钠盐的矿物颗粒，可为黄铁矾结晶提供更多异相成核位点，加速黄铁矾结晶，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于铁铅混合液铁矾法除铁过程的铅
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铁矿相分离方法，其特征在于，包括步骤：S1，提供铁铅混合液，所述铁铅混合液的pH为0～1.4；S2，向所述铁铅混合液中加入中和剂，调节所述铁铅混合液的pH为1.6～2.1，得第一预处理液；S3，向所述铁铅混合液中加入难溶性钾盐或难溶性钠盐，得第二预处理液；S4，在搅拌的条件下，对所述第二预处理液进行热处理，得终处理液；所述终处理液中含有铁矾渣，所述铁矾渣包括黄铁矾结晶和难溶性铅类物质，所述黄铁矾结晶和所述难溶性铅类物质呈相互独立的物理混合状态；其中，在对所述第二预处理液进行所述热处理前，向所述第二预处理液中提供硫酸根离子。2.根据权利要求1所述的铅
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铁矿相分离方法，其特征在于，所述向所述第二预处理液中提供硫酸根离子的方式包括以下任意一种：控制所述铁铅混合液中含硫酸根离子；向所述第一预处理液和/或所述第二预处理液中引入硫酸根离子；控制所述铁铅混合液中含硫酸根离子，并向所述第一预处理液和/或所述第二预处理液中引入硫酸根离子。3.根据权利要求1所述的铅
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铁矿相分离方法，其特征在于，所述铁铅混合液中的铁离子浓度为0.05～0.6mol/L，所述铁铅混合液中的铅来源于难溶性铅盐；所述难溶性铅盐占所述铁铅混合液质量份数的0.1～2％；所述难溶性钾盐中的钾元素：所述铁铅混合液中铁元素的摩尔比为1：3～3：1；所述难溶性钠盐中的钠元素：所述铁铅混合液中铁元素的摩尔比为1：3～3：1；所述硫酸根离子：所述铁铅混合液中铁元素的摩尔比为2：3～9：1。4.根据权利要求1所述的铅
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铁矿相分离方法，其特征在于，所述中和剂包括焙砂和氧化锌中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的铅
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铁矿相分离方法，其特征在于，所述难溶性钾盐包括钾长石和...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵小波，史美清，颜旭，张文超，王庆伟，柴立元，林璋，柯勇，魏杨金，吴佳蕙，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：