针铁矿法从浸出液中除铁的研究_盛祖贵
氧压酸浸液中和除铁工艺研究
氧压酸浸液中和除铁工艺研究 3谢克强1,杨显万1,舒毓璋2,沈庆峰1,杨德志2,杨海滨2(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南 昆明 650093;2.祥云飞龙实业有限责任公司,云南 祥云 672100) 摘 要:文章进行了湿法炼锌过程中氧压酸浸液净化中和除铁的工艺研究。
研究结果表明:根据浸出液的成分,通过采用两种方案,控制合适的中和条件,可以将浸酸液中铁95%以上除去,净化后液中Fe 3+浓度可降至015mg/L 以下,同时也能使加入中和剂中Zn 浸出率达95%以上,酸浸液中Cu95%以上进入净化后液,通过后续置换工序得以回收。
从而实现净化除铁与低酸浸出一步完成的目的。
关键词:湿法炼锌;酸浸液;氧压;净化;中和;浸出率中图分类号:TF813 文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2007)02-0052-05Study on the Process of Neutra li za ti on D eferr i za ti on for Ac i d andQxygen Pressure L each i n g L i quorX I E Ke -qiang 1,Y ANG Xian -wan 1,SHU Yu -zhang 2,SHE N Q ing-feng 1,Y ANG De -zhi 2,Y ANG Hai-bin2(1.Faculty ofMaterials and Metallurgical Engineering,Kunm ing University of Science and Technol ogy,Kun m ing,Yunnan 650093,China;2.Xiangyun Feil ong Company L i m ited,Xiangyun,Yunnan 672100,China )ABSTRACT:The neutralizati on p r ocess f or deferrizati on of leaching liquor has been studied .The results show that under the ap 2p r op riate neutralizati on conditi on and using t w o sche mes according t o the compositi on of leaching liquor,more than 95%Fe 3+have been e 2li m inated and less than 015mg/L Fe3+have been left in leaching liquor,while more than 95%of Zn in neutralizati on agent can be leachedout,and more than 95%of Cu can be turned int o neutralizati on liquor and then can be recovered by latter p r ocess .Therefore,the ai m of deferrizati on and leaching under l ow acid t ogether with one step can be realized .KEY WO R D S:zinc hydr ometallurgical;leaching liquor;oxygen p ressure;depurati on;neutralizati on;leaching rate1 前 言作者在对多金属复杂硫化矿(精矿及原矿)进行湿法炼锌加压浸出研究过程中,由于得到的加压酸浸液残酸高,含Fe3+(或Fe 2+)浓度也较高(大约在10g/L 左右),为了产出符合下一工序要求的合格硫酸锌溶液,必须首先将溶液中的Fe 3+(或Fe 2+)除去。
针铁矿法从浸出液中除铁的研究_盛祖贵
本实验用 ５ Ｌ 烧杯作为反应槽，铜钴浸出液通
验主要采用针铁矿法除铁，讨论不同工艺条件对除 过导管流入装有 １ Ｌ 底液的反应槽中，反应槽通过
铁效果的影响。
水浴锅加热，然后改变水浴温度、ｐＨ 值、原液的输
１ 实验部分
入速度、搅拌速度等工艺参数，研究这些因素对除 铁效果的影响，实验中陈化时间均为 １ ｈ，本实验流
显下降，通过表 ２ 中滤渣成分分析，正好与该结论 经过除铁反应后各离子含量均有降低，随着原液输
一致，当 ｐＨ＝３．５ 时，后液中含铁量约为 ０．０５ ｇ／Ｌ， 入速度的增加除铁后液中铁的含量稍有增加，但变
由此可见，ｐＨ 值对除铁效果有较大的影响，这一结 化不是很明显，说明除铁过程中，料液输入速度对
论与很多学者一致。要想达到理想的除铁效果必须 除铁效果影响不大，搅拌速度对除铁也无显著影响。
Ｃｏｐｐｅｒ， Ｎｉｃｋｅｌ， Ｃｏｂａｌｔ ａｎｄ Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｆｒｏｍ Ｏｃｅａｎ Ｎｏｄｕｌｅｓ ［Ｊ］． Ｍｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， １９７９，３１（２）： １７０４－ １７０９．
［４］ 河源正泰． 锰结核中有价金属的回收［Ｊ］． 日本金属学
会回报， １９８６， ２５（１２）： ９９３－ ９９９． 收稿：2012-09-18
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新疆有色金属
第1期
针铁矿法从浸出液中除铁的研究
盛祖贵 （新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂 阜康 831500）
摘 要 采用针铁矿法从浸出液中除铁，实验中改变搅拌速度、原液输入速度和反应过程中的 ｐＨ 值，探究以上因素对除铁效果的影 响。实验结果表明：搅拌速度和原液输入速度对除铁影响不大，ｐＨ 值会直接影响除铁的效果。
关键词 针铁矿法 搅拌速度 ｐＨ 值 除铁
针铁矿法从浸出液中除铁的研究
显下降 ，通过表 ２中滤渣成分分析 ，正好与该结论 经 过 除铁反 应 后 各离 子 含 量 均有 降 低 ，随着 原 液 输
致 ，当 ｐ Ｈ＝ ３ ． ５时 ，后 液 中含 铁 量 约 为 ０ ． ０ ５ ｇ ／ Ｌ， 入 速度 的增 加 除 铁后 液 中铁 的含 量 稍 有增 加 ，但 变
实验条件： 水浴温度 ９ ０℃， ｐ Ｈ ＝ ３ ． ５ ， 搅拌速度 ３ ０ ０
ｒ ｐ ｍ， 原 液输 入 速 度 分 别 为 ２ Ｕ３ ｈ 、２ Ｕ２ ｈ 、２ Ｌ ／ ｌ ｈ 。 改 变 原 液输 入 速度 主要 是 改变 反 应槽 中 Ｆ ｅ 浓 度 。从 图 ２中可 以看 出， 经 过 除铁反 应后 各 离子 含 量均 有 降 低， 随着 原 液输 入速 度 的增加 除 铁后 液 中铁 的含 量 稍
Ｈ试纸、蠕动泵等。 水等作为氧化￣ １ ］ ｔ ４ １ 。针铁矿法除铁不需要加任何其他 搅拌器、抽滤装置 、ｐ
． ２ 实验 方法 金属离子便可 以获得过滤性非常好 的滤渣 ，结 晶体 １ 本 实验 用 ５ Ｌ烧 杯 作 为 反应 槽 ，铜 钴 浸 出 液通 大 ，夹带 金属 离 子少 ，含铁 量 高 且容 易 过 滤 ，本 实
参 考文 献
【 １ ］ 谢克强 ，杨 显万 ，沈庆峰． 氧压酸浸 中和除铁工艺研
入速 度 、搅 拌 速度 等 工艺 参 数 ，研 究 这些 因素 对 除 铁 效果 的影 响 ，实 验 中 陈化 时 间均 为 １ ｈ ， 本 实 验 流
程见 图 １ 。
撑 绊 辨
图 １ 针 铁 矿 法 除 铁 工 艺 流 程 图
２ 实验结果 分析与讨 论
２ ． １ 原 液输 入速 度 的影 响
由此可见 ，ｐ Ｈ值对除铁效果有较大的影响 ，这一结 化不 是 很 明显 ，说 明除 铁 过程 中 ，料 液输 入 速 度 对
湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁晶种的制备
第卷专辑中国有色金属学报年月18120086V ol.18 Special 1The Chinese Journal of Nonferrous Metals Jun. 2008文章编号：1004-0609(2008)S1-0027-05湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁晶种的制备邓永贵，陈启元，尹周澜，张平民(中南大学化学化工学院，长沙 410083)摘要：利用水热法在酸性条件下制备针铁矿晶种，经TG-DTG和XRD分析，结果表明：前驱体经80~110 ℃水热，可以制得针铁矿，且在110 ℃水热条件下，水热反应6 h所得产物结晶最好。
受水热反应器限制，水热法制备的针铁矿的产量有限，若改用准均相成核法制备针铁矿晶种，可以满足湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁所需大量晶种的要求。
关键词：针铁矿；水热法；准均相成核法；晶种中图分类号：TQ 138.1文献标识码：APreparation of goethite seeds for removal of ferrous/ferric ionsfrom leaching solution of zinc in hydrometallurgy processDENG Yong-gui, CHEN Qi-yuan, YIN Zhou-lan, ZHANG Ping-min(School of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: Goethite (α-FeOOH) was successfully prepared via hydrothermal method in acidic solutions.Thermogravimetry-differential thermogravimetry (TG-DTG) and X-ray diffraction (XRD) pattern indicate that the goethite crystal seed is successfully prepared from precursor via hydrothermal method in acidic solutions by hydrothermal synthesis at 80 −110 ℃, and the pure goethite with good crystal structure was prepared by hydrothermal process at 110 ℃for 6 h. Larger amount of goethite seeds could be produced by pseudo-homogeneous nucleation method to meet the mass demand of industry to remove ferrous/ferric ions from the leaching solution in zinc hydrometallurgy.Key words: goethite; hydrothermal process; pseudo-homogeneous nucleation method; crystal seeds湿法炼锌中焙烧或锌精矿浸出得到的ZnSO4溶液中含有大量Fe3+(或Fe2+)，在电锌工艺之前，必须对铁进行处理[1−2]。
锌培砂中浸渣浸出液赤铁矿法除铁的探讨
锌浸出液赤铁矿法除铁原理探讨作者姓名摘要：分析了硫酸盐溶液体系内三价铁沉淀氧化铁和二价铁沉淀氧化铁的不同之处，并对锌浸出液赤铁矿法除铁工艺的影响因素进行了分析。
从理论上分析了三价铁直接沉铁形成赤铁矿工艺的可行性，预计其可以替代锌湿法冶炼工艺中传统的黄钾铁矾除铁法。
Dicussion on hydrolysis precipitation of ferric oxidedirectly in zinc leaching solutionLAbstract:The difference between ferric iron oxide precipitation and ferrous oxide precipitation are analyzed in the solution of sulfate system.The influence factors of the process of the iron precipitation as hematite in zinc leaching solution was also analyzed.The direct precipitation of ferric as hematite was studied theoretically and the traditional jarosite process can be replaced.铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝居第四位，从整个地球含量计算则居第一位。
铁是600多种矿物的主要组成元素，几乎所有以矿物为原料的冶金工业，均会涉及铁的分离或者提取。
湿法冶金酸浸工序中，铁伴随有价金属元素一同浸出，在有价金属得到回收之前，要先将溶解的铁除掉。
早先出现的中和除铁法通过提高浸出液的pH值使溶液中的铁呈氢氧化铁胶体的形式沉淀，这种沉淀难以浓密和过滤，在沉淀的同时会吸附大量的有价金属离子，造成损失。
针铁矿法从铜钴矿生物浸出液中除铁的研究
工艺流程： 经过 萃 铜 的硫 铜钴 矿生 物 浸 出液 在
常 温下 加入 还原 剂还 原 ， 然后升温至 ７ ０ ～９ ０℃ ， 缓
发生 氧化 沉 淀 的 Ｆ ｅ 。 数 量 少 ， 导 致铁 沉 淀 不 彻 底 。 随着 ｐ Ｈ 升高 ， 溶液 中的 Ｆ ｅ 。 。 氧化 加 快 ， Ｆ ｅ 。 水 解 沉淀 的数 量 增 多 ， 除 铁 率 明显 升 高 。ｐ Ｈ 为 ４时 除 铁率 已达 ９ ９ ． ９ 以上 ， 此 时钴 回收率 为 ９ １ ． ８ ； ｐ Ｈ 为 ５时 ， 由于此时 ｐ Ｈ过高， Ｆ ｅ ”浓 度大 于 １ ｇ ／ Ｌ， 导 致 Ｆ ｅ 什 快 速 沉 淀并 生 成 结 构 式 为 Ｆ ｅ （ ＯＨ） 。・
相 应量 的亚 硫 酸 钠 ， 充分反应 ５ ｍｉ ｎ 。还 原 终 点 的
固定条件 ： 沉淀 ｐ Ｈ ３ ． ５ ， 保温时 间 １ ｈ ， 双 氧水浓
确 定是 通过 黄血盐 检测 基本 无 Ｆ ｅ 。 、 溶 液清 亮 无 混 浊＿ ３ ］ 。但 是 ， 如果 ｐ Ｈ 过高（ ＞３ ） ， 不 仅 会 延 长 反应
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｆ ８ １ ６ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ５ ４ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ０ １ — ０ ３
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｇｏ ｅ ｔ ｈｉ ｔ ｅ Ｄｅ ｉ ｒ ｏ ｎｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｂｉ ｏ ｌ ｅ ａ ｃ ｈｉ ｎｇ Ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｕ — Ｃｏ Ｏｒ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈｅ ｉ ｒ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｃｕ — Ｃｏ ｏｒ ｅ ｂｉ ｏ ｌ ｅ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏｐｐ ｅ ｒ ｅ ｘｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｇｏ ｅ ｔ ｈｉ ｔ ｅ
锌浸出液针铁矿法除铁
( a) - 反应槽 ; ( b ) - 陈化槽
图 3 陈化槽和反应槽样品的 TG-DTG 分析曲线
F ig 1 3 TG-DTG curves of the goethite sa m ples
图 4 样品的 XRD 图谱
F ig1 4 XRD patte rns of sa m ple
( a) - 反应槽 ; ( b ) - 陈化槽
图 5 陈化槽和反应槽样品的 TG-DTG 曲线
F ig 1 5 TG-DTG curves of goeth ite sa m ples
图 6 晶种存在下陈化槽样品的 XRD 图谱
( 3)
2Fe ( aq) # ( Fe2 O3 # H 2 O ) n ( s 晶粒 ) + 4 H 2O y F e2 O3 # H 2 O ( s晶核 ) # ( Fe2 O3 # H 2 O) n ( s晶粒 ) ( 4) Fe2O 3 # H 2 O ( s 晶核 ) # ( Fe2O 3 # H 2 O ) n ( s 晶 粒 ) y 新晶核 + ( Fe2 O3 # H 2 O) n ( s晶粒 ) ( 5) 生成的晶核如果彼此之间发生附聚或团聚, 发 生重结晶成大晶体 , 或者在二次成核过程中 , 不断地 消耗铁离子, 晶核直接长成大晶体 , 实现除铁。 在除铁过程中 , 反应物料连续不断地加入, 反应 产物也连续不断地排出, 维持反应体系的物料总量 或总体积恒定 , 而且其中的三价铁离子总量或变化 量在任意反应时刻下都很小 ( 小于 1g /L ) , 此时反应 体系可视为微分反应体系。 11 2 试验用原料、 设备和仪器 试验所用主要原料为某锌冶炼厂上清液 ( 含锌 大于 100g /L ) 、 挥发窑氧化锌, 化学纯碳酸钠, 化学
用针铁矿法从钴白合金酸浸液中除铁研究
2012 年第 4 期
陈红彬： 用针铁矿法从钴白合金酸浸液中除铁研究
29
表 1 pH 值对除铁渣成分的影响
编号
pH
m（渣） ／ g
w（渣） ／ %
钴
铜
S-1
2.0
S-2
2.5
S-3
3.0
S-4
3.5
16.28 16.54 16.93 17.53
0.001
0.43
0.001
0.48
0.002
0.52
0.003
0.83
3.2 操作温度对除铁效果的影响 实 验 控 制 条 件 ： 终 点 pH = 3.0， 反 应 时 间
2 h。 试验结果见图 4。
根据以上各实验结果， 进行综合实验。 实 验 条 件 ： 温 度 90 ℃， 终 点 pH = 3.0， 反 应 2 h， 实验结果见表 3。 除铁渣 X-衍射图谱如图 5 所 示。 从表 3 可以看出， 在上述工艺条件下除铁 效果良好， 并且除铁渣中的有价金属损失较少， 从图 5 中可以看出， 该工艺除铁渣中铁主要以 针铁矿形式存在。
H-1 1 H-2 2 H-3 3
m（渣） ／ g
8.54 16.93 25.41
w（渣） ／ %
钴
铜
0.001 0.43 0.001 0.48 0.002 0.52
除铁 率／%
97.8 99.6 99.8
3.4 综合除铁实验
图 5 除铁渣 X-衍射图谱
4结论
（1） 采用中间反应槽， 达到方便简单的控 制反应体系中 Fe3+< 1 g ／ L。
根据式 （2） 可以看出， 三价铁离子水解放 出酸， 要是不用中和剂中和， 产物必将发生变 化， 同时 pH 过高铁离子虽可以除净， 但有价金 属 将 会 有 所 损 失 ， pH 过 低 除 铁 将 达 不 到 要 求 ， 因此要保证反应溶液在一定范围的 pH。
湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁晶种的制备
湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁晶种的制备
邓永贵;陈启元;尹周澜;张平民
【期刊名称】《中国有色金属学报》
【年(卷),期】2008(018)0z1
【摘要】利用水热法在酸性条件下制备针铁矿晶种,经TG-DTG和XRD分析,结果表明:前驱体经80~110 ℃水热,可以制得针铁矿,且在110 ℃水热条件下,水热反应6 h所得产物结晶最好.受水热反应器限制,水热法制备的针铁矿的产量有限,若改用准均相成核法制备针铁矿晶种,可以满足湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁所需大量晶种的要求.
【总页数】5页(P27-31)
【作者】邓永贵;陈启元;尹周澜;张平民
【作者单位】中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TQ138.1
【相关文献】
1.热酸浸出针铁矿除铁湿法炼锌中萃取法回收铟 [J], 马荣骏
2.湿法炼锌浸出液针铁矿法除铁晶种的制备 [J], 邓永贵;陈启元;尹周澜;张平民
3.湿法炼锌中针铁矿法除铁的试验研究 [J], 陈文波;王宏伟
4.锌高温焙砂热酸浸出-锌精矿还原-针铁矿法沉铁的湿法炼锌工艺研究 [J], 章燕萍
5.氧气传质对湿法炼锌过程中针铁矿法除铁的影响 [J], 苏开萌;谢克强;毛志丹;袁晓磊
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针铁矿法除铁
砖红壤及其矿物表面对重金属离子的专性吸附研究本文对Ｃｕ￣（２＋）、Ｚｎ￣（２＋）、Ｃｏ￣（２＋）、Ｎｉ￣（２＋）和Ｃｄ￣（２＋）在砖红壤、针铁矿、无定形氧化铝和高岭石表面上的专性吸附进行的研究结果表明：ｐＨ是影响重金属离子吸附过程的最重要因素，而表面带电性质对吸附过程的影响不大。
针铁矿表面的吸附顺序是Ｃｕ２＋＞Ｚｎ２＋＞Ｃｄ２＋＞Ｎｉ２＋＞Ｃｏ２＋；重金属离子在四种材料上的吸附过程符合三层络合模式：（式中Ｓ为表面；Ｍ为重金属离子；Ｋ＿Ｍ（ｉｎｔ）是本征络合常数；Ｑ＿Ｍ是表观络合常数；ｅｘｐ为指数函数；ｅ为电子电荷；ψ＿０为表面电位；ψ＿β为Ｓｔｅｒｎ层电位，Ｒ为气体常数；Ｔ为绝对温度。
用吸附数据求得的－ＬｏｇＱ＿Ｍ与σ＿０（表面电荷密度）之间呈极显著直线相关（α＝０．０１）。
模型参数Ｋ＿Ｍ（ｉｎｔ）和内层电容θ＿１可用来表征表面与Ｍ￣（２＋）吸附亲和大的大小。
在本文所测试的五种离子中，Ｃｕ￣（２＋）与表面(4)针铁矿对4种金属离子的吸附能力由强到弱的顺序是:Pb2+>Cu2+>Zn2+>Cd2+>Ni2+>Co2+。
(5)针铁矿对重金属离子吸附主要是物理化学吸附,并可形成稳定化合物。
所以,针铁矿可作为重金属污水处理的有效吸附剂,并有调节pH的作用。
3.1针铁矿吸附Cu2+试验表明,针铁矿对Cu2+的吸附取决于pH值,存在一个较窄的pH值范围使吸附率急剧增至98%,并且随着pH值增高而稳定;在pH值为4.3时出现增高趋势,大于4.3吸附率急剧上升,到pH值等于7.3时吸附率达到最大值。
因此,在针铁矿吸附Cu2+的过程中,pH值为4.3是其吸附边界pH值,详见图3。
重金属离子在针铁矿的表面上形成微晶矿物与针铁矿表面具有微溶性密切相关,这是针铁矿对重金属离子具有强烈吸附作用的原因[1,2]。
针铁矿对重金属吸附作用具有几种情况:(1)物理吸附;(2)化学吸附;(3)物理化学吸附。
用针铁矿法从锌焙烧烟尘的热酸浸出液中除铁
用针铁矿法从锌焙烧烟尘的热酸浸出液中除铁赵永1,蒋开喜2,王德全1,郭亚会3(11东北大学材料与冶金学院,沈阳 110004;21北京矿冶研究总院,北京 100044;31葫芦岛锌厂,辽宁 葫芦岛 125003)摘要:研究了从锌焙烧烟尘常压热酸浸出液中沉淀针铁矿的过程。
试验结果表明,反应时间和空气流量对除铁率的影响不显著,而反应温度和溶液终点p H 是除铁过程的主要影响因素。
在终点p H310、反应温度333K 、反应时间2h 、空气流量012m 3/min 的条件下,除铁率超过9915%,溶液中铁浓度可由40g/L 降至011g/L 以下。
关键词:焙烧烟尘;热酸浸出;除铁;针铁矿法中图分类号:TF813 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2005)05-0013-03Iron R emoval from H ot Acid Leaching Solution of Zinc Roasting Dust by G oethite ProcessZHAO Y ong 1,J IAN G Kai 2xi 2,WAN G De 2quan 1,GUO Ya 2hui 3(11School of Material and Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110004,China ;21Beijing G eneral Research Institute of Mining and Metallurgy ,Beijing 100044,China ;31Huludao Z inc Smelter ,Liaoning ,Huludao 125003,China )Abstract :Precipitation process of the goethite from hot acid leaching solution of zinc concentrate roast dust was investigated 1Experimental results indicated that the effect of reactive time and volume of air flow on the rate of iron removal is not significant ,but temperature and final p H of solution are main influence factors for the iron removal process 1On the optimum condition of iron precipitation :final p H value is 310,333K ,reactive time is 2h ,air flow is 012m 3/min ,the ratio of iron removal exceeds 99150%and the concentration of Fe in solution can decrease from 40g/L to below 011g/L 1K eyw ords :Roasting dust ;Hot acid leaching ;Iron removal ;G oethite process基金项目:国家自然科学基金重点项目(50234010)作者简介:赵永(1965-),男,博士研究生 锌精矿流态化焙烧过程所产的焙烧烟尘,通常需要采用二次焙烧的方法脱除其中对锌蒸馏过程有害的铅、镉、硫等元素。
针铁矿除铁工艺改进
针铁矿除铁工艺改进孙天友【摘要】某厂在对直接浸出炼锌工艺流程改进的基础上,对针铁矿除铁工艺流程进行了工业试验探索,采用还原-预中和-针铁矿除铁工艺,试验过程对还原、预中和、针铁矿除铁过程的工艺控制技术条件进行了研究,探索出针铁矿除铁的优化工艺控制条件.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2014(030)004【总页数】5页(P32-35,77)【关键词】针铁矿除铁;还原;预中和;氧气量;铜保留率【作者】孙天友【作者单位】株洲冶炼集团股份有限公司,湖南株洲412004【正文语种】中文【中图分类】TF803.2+6某厂引进常压富氧直接浸出炼锌工艺，在试生产阶段，低酸浸出过程产出大量含硫泡沫，导致生产不能连续进行。
为此该公司对直接浸出炼锌工艺流程进行了大胆改进，采用一段高酸浸出流程解决了泡沫问题。
在此基础上对原设计的除铁流程进行改进，采用还原－预中和－针铁矿沉铁工艺进行除铁。
2006年某厂引进常压富氧直接浸出炼锌工艺（下称直浸），项目于2006年开始建设，2009年12月开始投料试生产，2011年项目工艺路线全面拉通。
直浸炼锌工艺中原设计在硫化锌精矿低酸浸出后进行针铁矿除铁，工艺流程如图1所示。
在项目投产过程中，锌精矿在低酸浸出反应器中被部分浸出产出硫磺，这部分硫磺夹带硫化锌精矿在鼓入氧气的作用下，形成一个浮选系统，产出大量的浮选泡沫。
低酸浸出反应器、溜槽、低酸浓缩槽中大量泡沫的存在导致生产不能拉通，后续的除铁工艺不能实现运行。
针对浮选泡沫对直浸生产的严重干扰，该厂做过相应的改造，如溜槽分层处理、浓缩槽喷淋降硫等方案，但效果有限。
后将直浸工艺流程做了大的调整，在直浸反应器中制作高酸浸出，浸出浓缩后液做还原、预中和后再进行针铁矿沉铁。
具体工艺流程如图2所示。
目前该厂采用的还原－预中和－针铁矿沉铁工艺即为V.M法针铁矿沉铁流程。
V.M法针铁矿除铁是对高温高酸浸出后液含Fe3＋较高的溶液，先加入还原剂通常采用硫化锌精矿进行还原，将高铁离子浓度降低到1 g／L以下，再将还原溶液通过鼓入氧气或空气，添加中和剂控制反应过程pH值，进行除铁的过程。
基于针铁矿法对石棉尾矿酸浸液高效除铁
基于针铁矿法对石棉尾矿酸浸液高效除铁
储凌燕;孙红娟;彭同江
【期刊名称】《有色金属:冶炼部分》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】石棉尾矿酸浸分离制备系列高纯硅镁化合物粉体材料是石棉尾矿高值化
利用的重要途径,但石棉尾矿的酸浸液中除主要含有Mg^(2+)外,还含有如
Fe^(3+)、Fe^(2+)等杂质离子。
以石棉尾矿经焙烧、酸浸后的高镁酸性滤液为原料,氨水为中和剂,对滤液进行沉淀除铁,采用分光光度法测定滤液中铁离子的浓
度,XRD、FT-IR等分析沉淀产物的物相结构变化。
结果表明,在反应终点pH=4.5、反应温度80℃、反应时间10 min条件下,沉淀物主要由针铁矿和黄铵铁矾构成,铁的去除率可达99.71%,镁损失率仅为3.39%,悬浊液的过滤速度为3.46 mL/min,产物过滤性能好,铁离子去除率高。
【总页数】8页(P9-16)
【作者】储凌燕;孙红娟;彭同江
【作者单位】西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室;西南科技大
学矿物材料及应用研究所;西南科技大学四川省非金属矿粉体改性与高质化利用技
术工程实验室;西南科技大学分析测试中心
【正文语种】中文
【中图分类】TF803.25
【相关文献】
1.用针铁矿法从锌焙烧烟尘的热酸浸出液中除铁
2.基于针铁矿法的沉铁过程动态建模
3.锌高温焙砂热酸浸出-锌精矿还原-针铁矿法沉铁的湿法炼锌工艺研究
4.基于针铁矿法的锌浸出液除铁研究
5.用针铁矿法从钴白合金酸浸液中除铁研究
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用N235从赤泥浸出液中提取铁的工艺研究
第 30 卷第 1 期
江西理工大学学报
Vol.30,N o.1
2 0 0 9 年 2 月 JOURNALOF JIANGXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Feb . 2 0 0 9
文章编号：1007- 1229（2009）01- 0014- 03
用 N235 从赤泥浸出液中提取铁的工艺研究
姜平国 1， 吴 筱 2， 廖春发 1， 焦芸芬 1， 夏李斌 1
（1.江西理工大学材料与化学工程学院，江西 赣州 341000；2.中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038）
摘 要：采用 20 %N235+30 %仲辛醇+50 %煤油（均为体积百分比）萃取体系，在相比 O/A=2誜1 和 单级萃取的条件下，处理含铁（13.47）的赤泥浸出液，振荡混合时间 15 min，铁的萃取率达到 99.62 %.然后用 0.1 mol/L 的稀盐酸反萃有机相提取铁，在相比 O/A=2誜1 的条件下，经单级反萃， 反萃后液含铁 10.18 g/L，铁的反萃率为 75 %.采用石灰中和，渣中含铁达 56 %. 关键词：赤泥浸出液；N235 萃取剂；萃取；铁 中图分类号：TF111.31 文献标识码：A
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R3 N + HCl = R3 NHC1， Fe + 4C1-=（FeCl4）R3NHCl +（FeCl4）- = R3NHFeCl4 + Cl由上述反应可看出，N235 萃取时应先用盐酸进行酸化，然后才能萃取金属络阳离子.当料液中盐酸浓 度足够高时，N235 可以不预先酸化处理. 溶液中 Cl- 浓度高有利于萃取三价铁离子，溶液中 Cl- 浓度达到 100 g·L-1，三价铁离子可以几乎完全萃取.浸出试验中，所用的盐酸的浓度为 2 mol·L-1 并过量 15 %，由计算 得水相中 Cl- 的浓度为 81.65 g·L-1，同时用 1 mol·L-1 盐酸酸化 N235，由此看来溶液中的 Cl- 浓度超过 100 g·L-1，符合萃取的条件. N235 萃合物在脂肪族稀释剂（如煤油）中溶解度较小，易出现第 3相.须加入添加剂来消除萃取过程中 形成的第 3 相，通常加入的添加剂是高碳醇，如仲辛醇等. 仲辛醇是一种无色有芳香气味的易燃油状液体，分子式为 C8H180 分子量为 130.23，密度为 0.821，熔点 为 - 38℃，沸点为174- 181℃，折射率为 1.425- 1.427，闪点为 71℃[4].仲辛醇易再生，化学稳定性好.在高酸浓 度下能萃取络合铁离子，也可以作为添加剂用来消除萃取过程中的第三相. 磺化煤油的作用是作为稀释剂，即与被萃取物没有化学结合的惰性溶剂，在萃取过程中用于改善有机
针铁矿法除铁工艺原理
针铁矿法除铁工艺原理一、引言针铁矿法除铁工艺是一种常用的除铁方法，广泛应用于钢铁工业。
该工艺通过将针状铁矿石与煤粉混合后在高温下进行还原反应，从而将铁矿石中的铁元素还原出来，达到除铁的目的。
二、原理针铁矿法除铁工艺的原理主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：将针状铁矿石和煤粉按一定比例混合，并进行破碎和筛分，以保证原料的粒度适宜。
2. 还原反应：将混合后的原料送入高温还原炉中进行还原反应。
在高温下，煤粉中的碳氧化反应会产生大量的一氧化碳气体，在还原炉中与铁矿石中的氧气反应，生成二氧化碳气体，使铁矿石中的铁元素被还原成金属铁。
3. 分离铁渣：还原反应后，得到的产物包括金属铁和铁渣。
通过物理方法，如磁选、重选等，可以将金属铁和铁渣进行分离，从而得到纯净的金属铁。
三、应用针铁矿法除铁工艺具有以下优点，因此被广泛应用于钢铁工业：1. 高效节能：针铁矿法除铁工艺采用了高温还原反应，能够将铁矿石中的铁元素高效还原出来，提高了除铁效率。
同时，煤粉中的碳氧化反应可产生大量热能，实现了能量的回收利用，降低了能源消耗。
2. 适用范围广：针铁矿法除铁工艺适用于各种类型的铁矿石，包括磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。
同时，该工艺对原料的要求较低，煤粉的选择范围广，使得工艺的适应性较强。
3. 技术成熟稳定：针铁矿法除铁工艺经过多年的发展和改进，技术已经相对成熟，工艺稳定性高。
同时，该工艺操作简单，易于掌握，减少了操作人员的技术要求。
4. 环境友好：针铁矿法除铁工艺通过碳氧化反应产生的二氧化碳气体可以进行回收利用，减少了对大气环境的污染。
同时，该工艺不需要添加大量的化学药剂，减少了对环境的影响。
四、总结针铁矿法除铁工艺是一种高效节能、适用范围广、技术成熟稳定、环境友好的除铁方法。
在钢铁工业中得到了广泛应用，并取得了良好的效果。
随着科技的不断进步，针铁矿法除铁工艺将进一步完善和发展，为钢铁工业的可持续发展做出更大的贡献。
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新疆有色金属
第1期
针铁矿法从浸出液中除铁的研究
盛祖贵 （新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂 阜康 831500）
摘 要 采用针铁矿法从浸出液中除铁，实验中改变搅拌速度、原液输入速度和反应过程中的 ｐＨ 值，探究以上因素对除铁效果的影 响。实验结果表明：搅拌速度和原液输入速度对除铁影响不大，ｐＨ 值会直接影响除铁的效果。
１．１ 实验原料和仪器
程见图 １。
图 １ 针铁矿法除铁工艺流程图
２ 实验结果分析与讨论
２．１ 原液输入速度的影响 实验条件：水浴温度 ９０ ℃，ｐＨ＝３．５，搅拌速度 ３００
ｒｐｍ，原液输入速度分别为 ２Ｌ／３ｈ、２Ｌ／２ｈ、２Ｌ／１ｈ。改 变原液输入速度主要是改变反应槽中 Ｆｅ２＋ 浓度。从 图 ２ 中可以看出，经过除铁反应后各离子含量均有降 低，随着原液输入速度的增加除铁后液中铁的含量稍 有增加，铁含量均低于 ０．１ ｇ／Ｌ，但变化不是很明显，说 明除铁过程中，料液输入速度对除铁效果影响不大。
Ｆｅ
Ａｌ
Ｓｉ
５．２９
２．０４
０．６４
赤铁矿法［３］，除铁过程通常用空气、二氧化锰、双氧
仪器：水浴加热装置、烧杯、移液管、铁架台、
水等作为氧化剂［４］。针铁矿法除铁不需要加任何其他 搅拌器、抽滤装置、ｐＨ 试纸、蠕动泵等。
金属离子便可以获得过滤性非常好的滤渣，结晶体 １．２ 实验方法
大，夹带金属离子少，含铁量高且容易过滤，本实
液中铁含量先略有下降然后又呈现上升趋势，但变化 不大，可能是因为 Ｆｅ３＋ 浓度过高或过低都会影响针铁 矿的晶核生长，从而不利于针铁矿的形成。搅拌速度 对 Ａｌ 影响较大，搅拌速度为 ２００ ｒｐｍ 时 Ａｌ 含量最低。
３结论
达 １．８ ｇ／Ｌ，随着 ｐＨ 值的增加，后液中铁的含量明
⑴ 铜钴矿浸出液采用针铁矿法除铁是可行的，
控制好溶液的 ｐＨ 值。ｐＨ 的变化对 Ａｌ 和 Ｓｉ 的含量
⑵ 影响除铁最重要的因素是反应过程中 ｐＨ 值的
影响不大。
控制，当 ｐＨ 值较低时，铁含量较高，当 ｐＨ＝２．０ 时，铁元
表 ２ 不同 ｐＨ 滤渣成分
％
滤渣部分成分及含量
ｐＨ
总 Ｆｅ
总 Ｃｏ
总 Ｃｕ
２．０
１８．１９
０．９５
０．１０
２．５
２３．３５
本实验用 ５ Ｌ 烧杯作为反应槽，铜钴浸出液通
验主要采用针铁矿法除铁，讨论不同工艺条件对除 过导管流入装有 １ Ｌ 底液的反应槽中，反应槽通过
铁效果的影响。
水浴锅加热，然后改变水浴温度、ｐＨ 值、原液的输
１ 实验部分
入速度、搅拌速度等工艺参数，研究这些因素对除 铁效果的影响，实验中陈化时间均为 １ ｈ，本实验流
关键词 针铁矿法 搅拌速度 ｐＨ 值 除铁
在湿法冶金中，通常使用酸性溶液浸矿石，浸
原料： 铜钴矿浸出液，其主要成分见表 １，质量分
出液中含有三价或二价铁离子，在后续工艺中和电 数 ９％ 的 Ｎａ２ＣＯ３ 溶液。
沉积过程中铁会产生较大危害，因此，除铁是湿法
表 １ 原液中各元素含量（ｇ／Ｌ）
冶金过程中非常重要的一道工序［１－２］，从高铁溶液中 除铁的方法很多，主要要有黄钾铁矾法、针铁矿法、
０．０３１
０．０１１
３．０
２４．３３
１．１１
０．２９
３．５
３０．３５
０．０６１
０．０２８
２．３ 搅拌速度的影响
素含量高达 １．８ ｇ／Ｌ，随着 ｐＨ 值的增加，后液中铁的含 量明显下降，当 ｐＨ＝３．５ 时，后液中含铁量约为 ０．０５ ｇ／Ｌ。
参考文献
［１］ 谢克强，杨显万，沈庆峰． 氧压酸浸中和除铁工艺研 究［Ｊ］． 云南冶金，２００７，３６（２）：５２－ ７５．
显下降，通过表 ２ 中滤渣成分分析，正好与该结论 经过除铁反应后各离子含量均有降低，随着原液输
一致，当 ｐＨ＝３．５ 时，后液中含铁量约为 ０．０５ ｇ／Ｌ， 入速度的增加除铁后液中铁的含量稍有增加，但变
由此可见，ｐＨ 值对除铁效果有较大的影响，这一结 化不是很明显，说明除铁过程中，料液输入速度对
论与很多学者一致。要想达到理想的除铁效果必须 除铁效果影响不大，搅拌速度对除铁也无显著影响。
图 ２ 原液输入速度对各元素含量影响
２０１３ 年
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２．２ ｐＨ 的影响
图 ４ 搅拌速度对后液中各元素含量影响
从图 ４ Ｈ 值的除铁后液元素含量
图 ３ 是 水 浴 温 度 为 ９０ ℃ ， 搅 拌 速 度 为 ３００ ｒｐｍ，原液输入速度 ２ Ｌ／ｈ，除铁后液中各元素含量 随 ｐＨ 值变化的关系图。很容易发现，当 ｐＨ 值较低 时，铁元素含量较高，当 ｐＨ＝２．０ 时，铁元素含量高
［２］ 关亚君． 湿法冶炼锌常规工艺铁的浸出及沉铁 ｐＨ 值 的研究［Ｊ］． 稀有金属，２００６，３０（３）：４１９－ ４２２．
［３］ Ａｇａｒｗａｌ Ｊ Ｃ ． Ｋｅｎｎｅｃｏｔｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｒ ｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ
图 ４ 是搅拌速度对除铁后液中各元素含量的影 响，实验中保持水浴温度 ９０ ℃，ｐＨ 为 ３．５，原液输 入速度 ２ Ｌ／ｈ，改变搅拌速度。搅拌可以加速氧气在 水中的溶解，从而加速 Ｆｅ２＋ 与氧气的反应。
Ｃｏｐｐｅｒ， Ｎｉｃｋｅｌ， Ｃｏｂａｌｔ ａｎｄ Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｆｒｏｍ Ｏｃｅａｎ Ｎｏｄｕｌｅｓ ［Ｊ］． Ｍｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， １９７９，３１（２）： １７０４－ １７０９．
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会回报， １９８６， ２５（１２）： ９９３－ ９９９． 收稿：2012-09-18