[发明专利]一种从混合溶液中分离回收铬、铁、铝和镁的方法

说明书

本发明提供了一种从混合溶液中分离回收铬、铁、铝和镁的方法，所述方法包括：将混合溶液与pH调节剂混合，反应过程中控制pH为6～10，反应后固液分离，得到沉淀母液和含氢氧化铁、氢氧化铬和氢氧化铝的第一混合沉淀；将得到的沉淀母液进行冷却结晶，固液分离，得到含镁晶体和结晶母液；将第一混合沉淀与碳酸盐溶液和氧化剂混合，反应后固液分离，得到铬酸盐溶液和含氢氧化铁和氢氧化铝的第二混合沉淀；将第二混合沉淀与碱溶液混合，反应后固液分离，得到铝酸盐溶液和氢氧化铁。本发明所述方法通过控制反应条件，将溶液中的铬、铁、铝以及镁分离出来，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。

技术领域

本发明属于溶质分离回收技术领域，尤其涉及一种从混合溶液中分离回收铬、铁、铝和镁的方法。

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，含铬、铁、铝、镁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，如电镀污泥酸浸液、金属表面酸洗液和铬铁矿硫酸铵焙烧熟料浸出液等。

目前，溶液中金属离子分离去除的方法主要包括结晶法和沉淀法。结晶法是回收酸性浸出液中Cr³⁺、Fe³⁺、Al³⁺的常用手段。但由于Cr³⁺与Fe³⁺性质相近，采用结晶法得到的铬矾和明矾中含有较高铁杂质；多次重结晶可有效脱除铬矾和明矾中的铁杂质，但该工艺流程复杂，成本较高，所得产物为中间产品，还需进一步转化；沉淀法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。

CN 105018736A公开了一种碳素铬铁冶炼渣中镁、铝、铬、铁综合回收的方法。该方法先采用硫酸铵焙烧技术，将炼渣中的镁、铝、铬、铁等元素转化为其相应的易溶于水的硫酸金属铵盐，然后进行水浸处理，得到浸出液；将浸出液冷却结晶，固液分离，得到十二水合硫酸铝产品和除铝后液；将除铝后液与pH调节剂混合进行沉淀，固液分离，得到含氢氧化铬和氢氧化铁的混合物以及富镁液；向富镁液中加入硫酸铵固体并搅拌，固液分离，得到六水合硫酸镁铵晶体和硫酸溶液；该方法不能将铬与铁分离，且铬、铁、铝、镁回收率均较低。

CN 106636651A公开了一种含铬铁铝的硫酸体系溶液中铬和铁铝的分离方法，包括以下步骤：向溶液中加入氧化剂进行预处理；调节溶液至特定pH值，加入磷酸盐并在特定温度下反应，得到以磷酸铁为主的磷酸铁铝复合沉淀和滤液；调节滤液至特定pH值，再次加入磷酸盐并在特定温度下反应，得到以磷酸铝为主的磷酸铁铝复合沉淀和硫酸铬溶液。该方法消耗大量碱性试剂，且铁与铝分离不彻底，分离效果较差。

综上所述，对于混合溶液中多种离子的分离，还需要通过控制反应条件，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铬、铁、铝和镁的方法，所述方法通过控制反应条件，将溶液中的铬、铁、铝以及镁分离出来，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铬、铁、铝和镁的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将混合溶液与pH调节剂混合，反应过程中控制pH为6～10，反应后固液分离，得到沉淀母液和含氢氧化铁、氢氧化铬和氢氧化铝的第一混合沉淀；

(2)将步骤(1)得到的沉淀母液进行冷却结晶，固液分离，得到含镁晶体和结晶母液；

(3)将步骤(1)得到的第一混合沉淀与碳酸盐溶液和氧化剂混合，反应后固液分离，得到铬酸盐溶液和含氢氧化铁和氢氧化铝的第二混合沉淀；