一種從鐵礬渣中回收有價金屬的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及金屬回收的方法，特別涉及一種從鐵礬渣（黃銨鐵礬）中回收有價金 屬的方法。
【背景技術】
[0002] 近十年來，我國鉛鋅冶金保持了快速增長的勢頭，2010年，鉛鋅總產量達到 958. 10萬噸。對于年產10萬噸的濕法工藝生電鋅廠，若鋅精礦含鐵以8%計，則每年產出 的黃銨鐵礬約為5. 3萬噸，一般就近建設渣場堆存，不但占用寶貴的土地資源，且由于鐵礬 渣穩定性差（穩定存在的pH = 1. 5-2. 5)、堆存性不好，而且鐵礬渣中的重金屬，如Zn、Cu、 Cd、Pb、Ag和Sb等，在自然堆存條件下會不斷溶出從而污染地下水和土壤[陳永明，唐謨堂， 第19卷第7期中國有色金屬學報楊聲海，等.NaOH分解含銦鐵礬渣新工藝[J].中國有色 金屬學報，2009,19(7) :1322-1331 ;侯小強，鄭旭濤，郭從盛，等.極端環境對鐵礬渣水泥固 化體的影響[J].有色金屬科學與工程，2014, 5(3) :56-58]。
[0003] 我國鉛鋅金屬產量已連續多年位居世界第一。在產品產能飛速發展的同時，生產 過程中的黃銨鐵礬的處理問題逐步凸現，不僅關系到資源的綜合循環利用，而且更關系到 對自然環境的影響。
[0004] 蔣開喜等人公開了一種鐵礬渣綜合回收鋅的方法，通過對鐵礬渣進行充分攪拌酸 性洗滌，用熟石灰中和洗滌后液中殘酸，溶液中Fe 3+水解沉淀，實現鋅和鐵的分離，除鐵后 溶液用P204-煤油做有機相，對鋅進行萃取[蔣開喜，劉三平，王海北，等。一種鐵礬渣綜合 回收鋅的方法：中國專利，201410218878[P]. 2014. 05. 22]。該工藝用石灰中和洗滌后液中 殘酸，溶液中Fe3+水解沉淀，得到Fe(OH) 3，氫氧化鐵為膠體，不容易過濾，另外，氫氧化鐵吸 附溶液中的金屬離子，減少對有價金屬的回收。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種有價金屬回收的方法，可解決黃銨鐵礬的環境問題，變 廢為寶。
[0006] 為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：
[0007] -種從鐵礬渣中回收有價金屬的工藝，其特征在于，包括下述步驟：
[0008] (1)在水中加入分散劑，攪拌均勻后加入鐵礬渣和還原劑，再攪拌均勻后加入石 灰，繼續攪拌均勻，得到含氧化鐵和硫酸鈣沉淀的溶液；其中，水的質量為鐵礬渣質量的 300% ;石灰的質量為鐵礬渣質量的10% ;分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基 戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種，加入量為鐵礬渣質量的1-5% ;還原劑為硫 鐵礦、鐵肩中的一種，加入量為鐵礬渣質量的1-5% ;
[0009] (2)將溶液進行固液分離，得到氧化鐵和硫酸鈣沉淀物的液體；
[0010] (3)在液體中加入疏水劑和漂浮劑，回收有價金屬，其中，疏水劑為烷基二硫代碳 酸鈉，乙基二硫代碳酸鈉、丙基二硫代碳酸鈉、丁基二硫代碳酸鈉、戊基二硫代碳酸鈉中的 一種，加入量為鐵礬渣質量的1-5%;漂浮劑為松樹油、異構己醇、辛醇中的一種，加入量為 鐵鞏渣質量的1-5%。
[0011] 上述工藝中，步驟（2)所得的氧化鐵和硫酸鈣的沉淀物，可用于生產水泥的石膏。 步驟（3)回收有價金屬后的溶液，可作為步驟（1)中溶解鐵礬渣的水，循環使用。
[0012] 本發明的工藝原理為：黃銨鐵礬在堿溶液中將發生分解，生產氫氧化鐵和硫酸鹽； 如果溶液中有亞鐵離子，黃銨鐵礬分解后將有四氧化三鐵產生，反應方程式如下：
[0013] 2 (NH4) Fe3 (S04) 2 (OH) 6+6NaOH =
[0014] 3Na2S04+ (NH4) 2S04+6Fe (OH) 3 I
[0015] (1)
[0016] 2(NH4) Fe3 (S04) 2 (OH) 6+3Fe2++6NaOH=
[0017] 3Na2S04+ (NH4) 2S04+3Fe304丨+6H 20+6H+
[0018] (2)
[0019] 本發明在水中加入分散劑，有利于鐵礬渣的分散，使其懸浮在水中，加快其與堿的 反應速度。加入還原劑，將部分3價鐵離子，轉變為2價鐵離子，可得到四氧化三鐵沉淀，避 免產生氫氧化鐵沉淀；有利于液體和固體的分離，避免氫氧化鐵吸附有價金屬離子。石灰溶 于水后，變為氫氧化鈣，具有堿性。以石灰作為堿，具有價格便宜的特點。
[0020]不同金屬離子水解沉淀，產生Cu (0H)2、Zn (0H)2、Cr(0H)2、Ni (0H)2、Pb (0H)2、 Cd(0H)2、Mn(0H)2、(：〇(011)2沉淀的 pH 值分別為4.6、5. 8、5. 5、6. 1、6. 8、7. 2、7. 6、6.3)。將 溶液的pH值控制在3-4(鐵礬渣穩定存在的pH = 1. 5-2. 5)，鐵礬渣開始分解，鐵礬渣中的 Zn、Cu、Cd、和Pb等金屬元素以硫酸鹽的形式進入溶液。
[0021] 在溶液中加入疏水劑，改變金屬離子的親水性性能，而產生疏水性，使其可浮。加 入漂浮劑使充入水中的空氣易于彌散成氣泡和穩定氣泡。疏水劑和漂浮劑聯合在一起吸附 于金屬離子表面，使其上浮，便于回收金屬離子。
[0022] 本發明無"三廢"排放。
【具體實施方式】
[0023] 本發明從鐵礬渣中回收有價金屬的工藝具體包括：
[0024](1)在水中加入分散劑，攪拌均勻后；加入鐵礬渣和還原劑，攪拌均勻；加入石灰， 攪拌均勻，得到含氧化鐵和硫酸鈣沉淀的溶液；
[0025] (2)將氧化鐵和硫酸鈣沉淀與溶液分離，得到液體；
[0026](3)在液體中加入疏水劑和漂浮劑，疏水劑選擇吸附在金屬離子Zn、In表面，在漂 浮劑的作用下，浮于液體表面，將表面含金屬的液體刮出，對金屬進行回收。
[0027] 各種添加劑的種類及與水、鐵礬渣的配比示于表1。
[0028] 將回收的金屬的量與鐵礬渣中金屬的量相比，得到金屬的回收率；本發明有價金 屬（Zn、In)的回收率均大于80%。
[0029]表1
[0030]
[0031]本發明步驟（2)固液分離所得到氧化鐵和硫酸鈣的沉淀；可作為水泥生產過程中 的石膏使用。本發明步驟（3)回收有價金屬后所得到的溶液可作為溶解鐵礬渣的水，循環 使用。
【主權項】
1. 一種從鐵鞏渣中回收有價金屬的工藝，其特征在于，包括下述步驟： (1) 在水中加入分散劑，攪拌均勻后加入鐵礬渣和還原劑，再攪拌均勻后加入石灰，繼 續攪拌均勻，得到含氧化鐵和硫酸鈣沉淀的溶液；其中，水的質量為鐵礬渣質量的300%;石 灰的質量為鐵礬渣質量的10% ;分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚 丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種，加入量為鐵礬渣質量的1-5% ;還原劑為硫鐵礦、鐵 肩中的一種，加入量為鐵礬渣質量的1-5% ; (2) 將溶液進行固液分離，得到氧化鐵和硫酸鈣沉淀物的液體； (3) 在液體中加入疏水劑和漂浮劑，回收有價金屬，其中，疏水劑為烷基二硫代碳酸鈉， 乙基二硫代碳酸鈉、丙基二硫代碳酸鈉、丁基二硫代碳酸鈉、戊基二硫代碳酸鈉中的一種， 加入量為鐵礬渣質量的1-5% ;漂浮劑為松樹油、異構己醇、辛醇中的一種，加入量為鐵礬渣 質量的1-5%。2. 如權利要求1所述的從鐵礬渣中回收有價金屬的工藝，其特征在于，步驟（2)所得的 氧化鐵和硫酸鈣的沉淀物，用于生產水泥的石膏。3. 如權利要求1所述的從鐵礬渣中回收有價金屬的工藝，其特征在于，步驟（3)回收有 價金屬后的溶液，作為步驟（1)中溶解鐵礬渣的水，循環使用。
【專利摘要】本發明公開了一種從鐵礬渣中回收有價金屬的工藝，其特征在于，在水中加入分散劑，攪拌均勻后；加入鐵礬渣和還原劑，攪拌均勻；加入石灰，攪拌均勻，得到含氧化鐵和硫酸鈣的沉淀，將液固進行分離。在液體中加入疏水劑和漂浮劑，回收有價金屬。回收有價金屬后的溶液，可作為溶解鐵礬渣的水，循環使用；固體沉淀可作為水泥生產過程中的原料使用。
【IPC分類】C22B7/00, C22B19/30, C04B7/24, C22B58/00
【公開號】CN105039712
【申請號】CN201510500948
【發明人】馬小玲, 譚宏斌, 侯小強, 林拉才, 桂海平, 郭從盛
【申請人】陜西理工學院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月14日