[发明专利]一种对工业铁渣硫酸浸出液的萃取除杂方法

说明书

本发明公开了一种对工业铁渣硫酸浸出液的萃取除杂方法，其包括钠皂、镍皂、萃取、洗涤、反萃等五个环节，选择P₅₀₇作为萃取剂，溶剂油或磺化煤油作为稀释剂，根据各种金属离子萃取剂的结合能力不同与不同浓度的盐酸可以破坏某种金属与萃取剂的结合能力，从而使目标金属Ni、Fe离子分离，将浸出液中的Co、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等金属离子一步去除，使得工业铁渣硫酸浸出液深度净化，制得杂质含量低的硫酸镍溶液和氯化亚铁溶液。本发明的萃取除杂方法，工艺流程简捷，杂质去除率高，所产的硫酸镍溶液与氯化亚铁溶液质量满足生产硫酸镍和氧化铁产品的质量要求。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，涉及有色金属镍、钴湿法冶炼中产出的大量工业铁渣，具体涉及一种对工业铁渣硫酸浸出液的萃取除杂方法。

背景技术

镍、钴湿法冶炼流程中产出大量的工业铁渣，工业铁渣在渣场堆场堆存，既占用场地，又存在污染土壤的隐患，同时工业铁渣中伴有大量的有价镍金属，造成资源的浪费。

为实现资源的循环利用，有必要开展工业铁渣循环利用的技术研究工作；要从固态物质中提取其中的有价金属镍、铁的最好方法是将固态物质进行浸出，让铁从固态转变成离子形式，但浸出镍、铁的同时固态物质中的钴、镁等杂质金属离子也进入溶液中，若要提取溶液中的镍、铁，需对溶液中的杂质金属离子进行去除；从溶液中分离金属的方法包括电解法、离子交换法和沉淀法。电解法消耗较高的电能、阴极电流效率低、溶液处理量小，不适合大规模生产；离子交换法产生大量洗水，也不适合于大规模生产，沉淀法提取铁时受温度和pH值的影响，并且各种沉淀间相互转变的速度较慢，限制了它在工业上的应用。

发明内容

本发明的目的在于采用适当的萃取剂，将浸出液中的多种杂质金属离子萃取除去，使所得硫酸镍溶液和氯化亚铁溶液能够达到生产硫酸镍产品与氧化铁产品的要求，提供了一种对工业铁渣硫酸浸出液的萃取除杂方法。

本发明所采取的技术方案为：

一种对工业铁渣硫酸浸出液的萃取除杂方法，它包括以下步骤：

步骤一：工业铁渣的硫酸浸出过程：

采用稀释后的工业硫酸与工业铁渣反应，浸出过程分三步进行，

a.将工业铁渣与稀释后的工业硫酸反应，反应过程控制铁渣浆化液固体积比4:1-6:1，温度70-90℃，稀释后的工业硫酸[H⁺]浓度为80-90g/L，反应0.5h；

b.将步骤a产出的浆液中加入铁粉，铁粉加入量为浸出液Cu²⁺量的1-1.2倍，反应0.5h；

c.将步骤b产出的浆液中加入Na₂SO₃，亚硫酸钠加入量为浸出液Fe³⁺量的1-1.2倍，反应2h后进行过滤，得到杂质含量较高的工业铁渣硫酸浸出液，即硫酸亚铁（硫酸镍）溶液；

步骤二：钠皂，将含有萃取剂P₅₀₇的有机相与液碱在皂化反应釜内进行皂化，皂化率控制为50-55%，形成钠皂有机相；

步骤三：镍皂，将含Ni 50-80g/L的硫酸镍溶液与步骤二所制备的钠皂有机相进行反应，反应过程根据水相的Ni含量调整镍皂过程有机相与水相的体积比，有机相与水相体积比控制在3-5:1，保证镍皂后液Ni 含量小于0.1g/L，镍皂在萃取箱进行，采用2-3 级逆流镍皂，镍皂过程完成后，钠皂有机相转化为镍皂有机相；