[发明专利]一种从混合溶液中分离回收铁、钠和铵的方法及用途

说明书

本发明提供了一种从混合溶液中分离回收铁、钠和铵的方法，所述方法包括：将混合溶液升温后加入黄铵铁矾晶种进行结晶，固液分离，得到黄铵铁矾晶体和沉铁母液；将沉铁母液蒸发浓缩后冷却结晶，得到硫酸钠和硫酸铵的混合晶体；将黄铵铁矾晶体进行煅烧，得到氧化铁和尾气；将混合晶体进行煅烧，得到硫酸钠和尾气；将尾气进行吸收，得到铵盐溶液。本发明所述方法根据不同离子的特性将溶液中的铁、钠以及铵分离出来，分离效率高，所得产品的纯度较高；本发明所述方法操作简单，环境友好，能耗与原料成本低，经济效益好，有利于工业化规模生产，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于溶质分离回收技术领域，涉及一种从混合溶液中分离回收铁、钠和铵的方法及用途。

背景技术

含金属离子溶液的分离回收不仅是工业废水处理的难题，也是矿物浸取、湿法冶金等领域中提升产品质量、纯度和减少废水排放的关键。其中，含铁、钠、铵等离子的硫酸盐混合溶液是工业上常见的中间溶液或废水，如电解锰车间产生的废液、沉钒废水和染料中间体生产过程产生的废液等。

目前，溶液中金属离子分离去除的方法主要包括沉淀法、活体净化法和吸附法。其中，沉淀法主要是针对重金属的分离，通过调节体系的酸碱度，将重金属离子沉淀下来，此过程试剂的消耗量较大，且根据溶液的性质沉淀效率差别较大，并不适合广泛使用；活体净化法通常是指生物处理方法，利用微生物等实现重金属去除，但其操作周期往往较长，处理能力差，受环境影响较大；吸附法是一类利用利用固体表面能对重金属离子产生特异的吸附作用，从而达到脱除重金属目的的方法，对重金属吸附性强，操作简单，但是其吸附选择性较差，脱附困难，仍不能有效实现金属杂质的分离和回收。

上述方法只是针对重金属进行的处理，且单一方法的使用往往难以达到理想的效果，对于多种离子的分离，需要多种方法共同使用。CN 102432071A公开了一种综合利用高铁铝土矿的方法，该方法包括：将高铁铝土矿破碎、磨细后与硫酸混合焙烧，焙烧熟料溶出、过滤得粗制硫酸铝溶液和提铝渣，粗制硫酸铝溶液先采用黄铁矾法沉铁，再用磷酸或磷酸氢铵深度沉铁，所得溶液沉铝，得到氢氧化铝，之后黄铁矾煅烧制氧化铁，磷酸铁水解得到氢氧化铁，氢氧化铝煅烧制氧化铝；该方法主要涉及铁、铝的分离过程，但并不涉及两者与碱金属等元素的分离过程，且分离过程步骤复杂。

CN 108707748A公开了一种净化石煤酸浸液并回收铝、钾和铁的方法，所述方法包括：对石煤酸浸液进行冷却结晶，固液分离，得到明矾和分离液；调整所述分离液的pH以及氧化还原电位，反应得到处理后溶液；加热所述处理后溶液，控制溶液的pH和氧化还原电位，固液分离，得到铁沉淀物和分离液；对铁沉淀物进行产品分离，得到铁产品和硫酸盐溶液，所述铁产品为氧化铁或氢氧化铁。该方法中铁的分离操作条件要求较为苛刻，且沉淀物容易夹带其他离子，分离不彻底。

综上所述，对于混合溶液中多种离子的分离，还需要根据不同离子的特性选择合适的分离条件，以达到较高的分离率，同时尽可能简化操作，降低成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种从混合溶液中分离回收铁、钠和铵的方法及用途，所述方法根据不同离子的特性将溶液中的铁、钠以及铵分离出来，分离效率高，再经进一步转化为有价产品，所得产品纯度高，具有较好的工业应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种从混合溶液中分离回收铁、钠和铵的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将混合溶液升温后加入黄铵铁矾晶种进行结晶，固液分离，得到黄铵铁矾晶体和沉铁母液；

(2)将步骤(1)得到的沉铁母液蒸发浓缩后冷却结晶，得到硫酸钠和硫酸铵的混合晶体；

(3)将步骤(1)得到的黄铵铁矾晶体进行煅烧，得到氧化铁和尾气；

(4)将步骤(2)得到的混合晶体进行煅烧，得到硫酸钠和尾气；