[发明专利]一种酸性废液中铁、铜、锰的处理方法

说明书

本发明公开了一种酸性废液中铁、铜、锰的处理方法，先将酸性废液用碱调整pH值至3.5～4.0，沉淀回收废液中的铁，而铜和锰不受影响；然后根据镁钙铝层状双金属氢氧化物对铜、锰的去除顺序不同，控制镁钙铝层状双金属氢氧化物的用量先将铜沉淀回收，过滤出含铜产物；滤液中再次加入镁钙铝层状双金属氢氧化物，通过同晶取代将其中的锰快速去除，得到锰铝水滑石。本发明用碱和镁钙铝层状双金属氢氧化物分步处理同时含有铁、铜、锰三种金属的酸性废液，实现铁、铜、锰的分离回收，得到三种有价产物，实现废弃溶液的治理。其方法可操作性强，反应条件温和、所需设备简单，所得产品应用范围广，在金属湿法冶炼尾水处理领域极具应用前景。

技术领域

本发明涉及化工冶炼处理技术领域，尤其涉及一种酸性废液中铁、铜、锰的分离回收方法。

背景技术

在矿山开采、冶炼、电镀等工业化的过程中，大量含有重金属的工业废水排放到环境中，造成了严重的重金属污染。同时重金属在自然界中具有相当高的稳定性，难以自然降解，可在自然环境中长期存在，并且可通过食物链进入生态系统，对人类的生命健康造成了危害。

比如，铁包铜氧化矿在开采利用过程中多采用酸浸出-溶剂萃取-电积湿法的工艺生产电积铜，不可避免地会产生大量的含铁、铜、锰的萃余液，该溶液酸性强，铁、铜、锰含量比较高，不能直接排放。但是回收利用其中的铁、铜、锰的技术不成熟，会产生大量废液，给企业生产造成严重影响，也直接威胁周边环境，急需将这类废液无害化处理技术。虽然从废液中去除重金属元素同时实现回收利用是近年来研究的热门技术，有很多专利涉及一种金属的去除或回收利用，但是通常都难以达到通过简单的步骤实现多种重金属的分离去除和回收的效果，对于前述溶液的处理也存在同样的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种处理流程较简单、反应条件温、分离富集效果好的应用于酸性废液中铁、铜、锰的处理方法，以实现铁、铜、锰的去除及回收利用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种酸性废液中铁、铜、锰的处理方法，该酸性废液为铁、铜、锰的浓度分别为0.5～3.0g/L、0.2～2.0g/L、0.1～1.0g/L、pH值≤4.0的高浓度废液。按以下步骤进行：

1)检测酸性废液中铁、铜、锰的含量，并判断铁的价态，如果溶液中存在Fe²⁺，则先加入氧化剂将酸性废液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同时保证氯化后的溶液pH值不超过4.0；

2)将氧化后的铁、铜、锰混合废液在搅拌下加入碱调节pH值至3.5～4.0，保持pH值不变30min后过滤，滤渣为铁的氢氧化物，得到的滤液1待用，氢氧化物的铁含量在30％～51％。

3)检测滤液1中铜、锰的含量，取一定量的滤液1，将一定量的镁钙铝层状双金属氢氧化物加入滤液1中，搅拌一定时间后，过滤得含铜固体和滤液2，固体中铜含量在12％～22％，含铜物质可作为铜冶炼的原料使用。

4)检测滤液2中锰的含量，取一定量的滤液2，将一定量的镁钙铝层状双金属氢氧化物加入滤液2中，搅拌一定时间后，过滤干燥得锰铝水滑石(MnAl-A^n--LDH)，其中A^n-代表层间阴离子。如果酸性废液是硫酸根溶液，则A^n-代表SO₄^2-；如果酸性废液是硝酸根或氯跟溶液，则A^n-代表Cl^-。

步骤1)中将酸性废液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺所用的氧化剂为H₂O₂、Na₂O₂、K₂O₂等不会增加溶液中重金属含量的氧化性物质，氧化剂的用量与Fe²⁺的摩尔比不超过化学反应用量比。对于会影响溶液pH值的氧化剂，需控制溶液pH值不超过4.0。