一种从铁矾渣中回收有价金属的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属回收的方法，特别涉及一种从铁矾渣（黄铵铁矾）中回收有价金 属的方法。
【背景技术】
[0002] 近十年来，我国铅锌冶金保持了快速增长的势头，2010年，铅锌总产量达到 958. 10万吨。对于年产10万吨的湿法工艺生电锌厂，若锌精矿含铁以8%计，则每年产出 的黄铵铁矾约为5. 3万吨，一般就近建设渣场堆存，不但占用宝贵的土地资源，且由于铁矾 渣稳定性差（稳定存在的pH = 1. 5-2. 5)、堆存性不好，而且铁矾渣中的重金属，如Zn、Cu、 Cd、Pb、Ag和Sb等，在自然堆存条件下会不断溶出从而污染地下水和土壤[陈永明，唐谟堂， 第19卷第7期中国有色金属学报杨声海，等.NaOH分解含铟铁矾渣新工艺[J].中国有色 金属学报，2009,19(7) :1322-1331 ;侯小强，郑旭涛，郭从盛，等.极端环境对铁矾渣水泥固 化体的影响[J].有色金属科学与工程，2014, 5(3) :56-58]。
[0003] 我国铅锌金属产量已连续多年位居世界第一。在产品产能飞速发展的同时，生产 过程中的黄铵铁矾的处理问题逐步凸现，不仅关系到资源的综合循环利用，而且更关系到 对自然环境的影响。
[0004] 蒋开喜等人公开了一种铁矾渣综合回收锌的方法，通过对铁矾渣进行充分搅拌酸 性洗涤，用熟石灰中和洗涤后液中残酸，溶液中Fe 3+水解沉淀，实现锌和铁的分离，除铁后 溶液用P204-煤油做有机相，对锌进行萃取[蒋开喜，刘三平，王海北，等。一种铁矾渣综合 回收锌的方法：中国专利，201410218878[P]. 2014. 05. 22]。该工艺用石灰中和洗涤后液中 残酸，溶液中Fe3+水解沉淀，得到Fe(OH) 3，氢氧化铁为胶体，不容易过滤，另外，氢氧化铁吸 附溶液中的金属离子，减少对有价金属的回收。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种有价金属回收的方法，可解决黄铵铁矾的环境问题，变 废为宝。
[0006] 为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
[0007] -种从铁矾渣中回收有价金属的工艺，其特征在于，包括下述步骤：
[0008] (1)在水中加入分散剂，搅拌均匀后加入铁矾渣和还原剂，再搅拌均匀后加入石 灰，继续搅拌均匀，得到含氧化铁和硫酸钙沉淀的溶液；其中，水的质量为铁矾渣质量的 300% ;石灰的质量为铁矾渣质量的10% ;分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基 戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种，加入量为铁矾渣质量的1-5% ;还原剂为硫 铁矿、铁肩中的一种，加入量为铁矾渣质量的1-5% ;
[0009] (2)将溶液进行固液分离，得到氧化铁和硫酸钙沉淀物的液体；
[0010] (3)在液体中加入疏水剂和漂浮剂，回收有价金属，其中，疏水剂为烷基二硫代碳 酸钠，乙基二硫代碳酸钠、丙基二硫代碳酸钠、丁基二硫代碳酸钠、戊基二硫代碳酸钠中的 一种，加入量为铁矾渣质量的1-5%;漂浮剂为松树油、异构己醇、辛醇中的一种，加入量为 铁巩渣质量的1-5%。
[0011] 上述工艺中，步骤（2)所得的氧化铁和硫酸钙的沉淀物，可用于生产水泥的石膏。 步骤（3)回收有价金属后的溶液，可作为步骤（1)中溶解铁矾渣的水，循环使用。
[0012] 本发明的工艺原理为：黄铵铁矾在碱溶液中将发生分解，生产氢氧化铁和硫酸盐； 如果溶液中有亚铁离子，黄铵铁矾分解后将有四氧化三铁产生，反应方程式如下：
[0013] 2 (NH4) Fe3 (S04) 2 (OH) 6+6NaOH =
[0014] 3Na2S04+ (NH4) 2S04+6Fe (OH) 3 I
[0015] (1)
[0016] 2(NH4) Fe3 (S04) 2 (OH) 6+3Fe2++6NaOH=
[0017] 3Na2S04+ (NH4) 2S04+3Fe304丨+6H 20+6H+
[0018] (2)
[0019] 本发明在水中加入分散剂，有利于铁矾渣的分散，使其悬浮在水中，加快其与碱的 反应速度。加入还原剂，将部分3价铁离子，转变为2价铁离子，可得到四氧化三铁沉淀，避 免产生氢氧化铁沉淀；有利于液体和固体的分离，避免氢氧化铁吸附有价金属离子。石灰溶 于水后，变为氢氧化钙，具有碱性。以石灰作为碱，具有价格便宜的特点。
[0020]不同金属离子水解沉淀，产生Cu (0H)2、Zn (0H)2、Cr(0H)2、Ni (0H)2、Pb (0H)2、 Cd(0H)2、Mn(0H)2、(：〇(011)2沉淀的 pH 值分别为4.6、5. 8、5. 5、6. 1、6. 8、7. 2、7. 6、6.3)。将 溶液的pH值控制在3-4(铁矾渣稳定存在的pH = 1. 5-2. 5)，铁矾渣开始分解，铁矾渣中的 Zn、Cu、Cd、和Pb等金属元素以硫酸盐的形式进入溶液。
[0021] 在溶液中加入疏水剂，改变金属离子的亲水性性能，而产生疏水性，使其可浮。加 入漂浮剂使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。疏水剂和漂浮剂联合在一起吸附 于金属离子表面，使其上浮，便于回收金属离子。
[0022] 本发明无"三废"排放。
【具体实施方式】
[0023] 本发明从铁矾渣中回收有价金属的工艺具体包括：
[0024](1)在水中加入分散剂，搅拌均匀后；加入铁矾渣和还原剂，搅拌均匀；加入石灰， 搅拌均匀，得到含氧化铁和硫酸钙沉淀的溶液；
[0025] (2)将氧化铁和硫酸钙沉淀与溶液分离，得到液体；
[0026](3)在液体中加入疏水剂和漂浮剂，疏水剂选择吸附在金属离子Zn、In表面，在漂 浮剂的作用下，浮于液体表面，将表面含金属的液体刮出，对金属进行回收。
[0027] 各种添加剂的种类及与水、铁矾渣的配比示于表1。
[0028] 将回收的金属的量与铁矾渣中金属的量相比，得到金属的回收率；本发明有价金 属（Zn、In)的回收率均大于80%。
[0029]表1
[0030]
[0031]本发明步骤（2)固液分离所得到氧化铁和硫酸钙的沉淀；可作为水泥生产过程中 的石膏使用。本发明步骤（3)回收有价金属后所得到的溶液可作为溶解铁矾渣的水，循环 使用。
【主权项】
1. 一种从铁巩渣中回收有价金属的工艺，其特征在于，包括下述步骤： (1) 在水中加入分散剂，搅拌均匀后加入铁矾渣和还原剂，再搅拌均匀后加入石灰，继 续搅拌均匀，得到含氧化铁和硫酸钙沉淀的溶液；其中，水的质量为铁矾渣质量的300%;石 灰的质量为铁矾渣质量的10% ;分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚 丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种，加入量为铁矾渣质量的1-5% ;还原剂为硫铁矿、铁 肩中的一种，加入量为铁矾渣质量的1-5% ; (2) 将溶液进行固液分离，得到氧化铁和硫酸钙沉淀物的液体； (3) 在液体中加入疏水剂和漂浮剂，回收有价金属，其中，疏水剂为烷基二硫代碳酸钠， 乙基二硫代碳酸钠、丙基二硫代碳酸钠、丁基二硫代碳酸钠、戊基二硫代碳酸钠中的一种， 加入量为铁矾渣质量的1-5% ;漂浮剂为松树油、异构己醇、辛醇中的一种，加入量为铁矾渣 质量的1-5%。2. 如权利要求1所述的从铁矾渣中回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤（2)所得的 氧化铁和硫酸钙的沉淀物，用于生产水泥的石膏。3. 如权利要求1所述的从铁矾渣中回收有价金属的工艺，其特征在于，步骤（3)回收有 价金属后的溶液，作为步骤（1)中溶解铁矾渣的水，循环使用。
【专利摘要】本发明公开了一种从铁矾渣中回收有价金属的工艺，其特征在于，在水中加入分散剂，搅拌均匀后；加入铁矾渣和还原剂，搅拌均匀；加入石灰，搅拌均匀，得到含氧化铁和硫酸钙的沉淀，将液固进行分离。在液体中加入疏水剂和漂浮剂，回收有价金属。回收有价金属后的溶液，可作为溶解铁矾渣的水，循环使用；固体沉淀可作为水泥生产过程中的原料使用。
【IPC分类】C22B7/00, C22B19/30, C04B7/24, C22B58/00
【公开号】CN105039712
【申请号】CN201510500948
【发明人】马小玲, 谭宏斌, 侯小强, 林拉才, 桂海平, 郭从盛
【申请人】陕西理工学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月14日