[发明专利]一种从氯化物混合溶液中萃取除铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于萃取化学、化工技术领域，具体地讲，涉及一种从氯化物混合溶液中萃取除铁的方法。

背景技术

铁是自然界中丰产元素之一。几乎在所有的有色金属冶金物料中都含有铁，而且铁的含量往往比有价金属的含量还要高。在酸浸过程，铁与有价金属一同进入溶液，浸出液中的铁作为有害杂质必须除掉。净化除铁是湿法冶金中的重要工序。当前由于世界范围内有色金属矿产资源的贫化和环境标准的提高，多金属复合矿和共生矿的开采利用使除杂问题更为复杂，铁的控制尤为重要。

传统的沉淀除铁法由于存在操作烦杂、有价金属损失大，以及沉淀物堆放造成二次污染等缺点，已逐渐被新的除铁工艺所取代，其中溶剂萃取是最引人注目的方法。萃取工艺包括萃取和反萃两大主要工序。

酸性磷酸酯(如P204、P507、Cyanex 272等)是一类应用广泛的工业萃取剂。酸性磷酸酯类萃取剂对从硫酸体系溶液(pH为3～4)中萃取Fe(III)极其有效，但铁反萃难的问题一直没有得到很好的解决。酸性磷酸酯类萃取剂从酸性介质中萃取Fe(III)，其反萃难是众所周知的，特别是在高酸条件下，铁则以酸和铁盐的聚合分子的形式被萃取，如nH₂SO₄·mFe₂(SO4)₃；富铁有机相一般用盐酸或草酸反萃，反萃剂盐酸的浓度需要8mol·L^-1～10mol·L^-1，不仅反萃得到的溶液酸高铁高，其中的酸难以回收，净化处理成本高，而且工艺过程产生酸雾，腐蚀设备、污染环境；用草酸反萃铁，反萃液中铁的分离及草酸的回收工艺复杂。

胺类萃取剂(N235、N1923、N263)也是常用的除铁萃取剂，常用在硫酸介质体系中萃取除铁，反萃也比较困难，需要较高浓度的硫酸为反萃剂。胺类萃取剂(如N235)也可用于从盐酸介质体系中萃取除铁，但由于其自身萃取酸能力太强，其萃取容量很小，对于含Fe(Ⅲ)浓度较高的体系并不适用，常常出现水解乳化或第三相。

中性萃取剂，特别是中性磷类是从氯化物混合溶液中萃取除铁的有效试剂，中性除铁萃取剂中最具有代表性的为磷酸三丁酯(TBP)，它从盐酸介质中萃取Fe(Ⅲ)时，在低酸度下，萃合物为FeCl₃·aTBP；在高酸度下，萃合物为HFeCl₄·xTBP·yH₂O或HFeCl₄·2TBP。TBP从盐酸氯化物介质中萃取Fe(Ⅲ)的容量较大，用水或者稀盐酸就能较充分的反萃。但众所周知，TBP自身的水溶性和腐蚀性强，在冶金领域很少见TBP萃取除铁的工业应用。

酰胺类萃取剂也是一种中性萃取剂，如乙酰胺及其衍生物，其分子结构中的N原子上的孤对电子与羰基可发生p-π共轭效应，使得羰基氧原子上的电荷密度增加，因而羰基的氧原子对于氢离子或金属离子具有较强的配位能力，可对铁有较好的萃取效果。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种从氯化物混合溶液中萃取除铁的方法，该方法采用的萃取剂萃取容量大，且不易出现乳化及第三相，萃取除铁效果好。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种从氯化物混合溶液中萃取除铁的方法，其特征在于，包括步骤：A、配置萃取有机相；所述萃取有机相包括稀释剂和萃取剂，所述萃取剂为乙酰胺及其衍生物；B、用所述萃取有机相从氯化物混合溶液中萃取铁，得到富铁有机相。

进一步地，在所述步骤B中，所述萃取有机相与氯化物混合溶液的体积比为1～10:1。

进一步地，在所述萃取有机相中，所述萃取剂的体积分数为1％～70％。

进一步地，所述萃取剂为N，N-二(2-乙基己基)乙酰胺。

进一步地，所述氯化物混合溶液中至少包括铁离子和氢离子，还包括氯化氢、氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铝、氯化铜、氯化锌、氯化钴、氯化镍、氯化钡、稀土的氯化物中的至少一种。

进一步地，所述氯化物混合溶液中铁离子的浓度为1mg·L^-1～60g·L^-1。

进一步地，所述氯化物混合溶液中氢离子的浓度为0.05mol·L^-1～12mol·L^-1。

进一步地，所述稀释剂包括普通煤油、磺化煤油、航空煤油、庚烷、辛烷、十二烷、环己烷、正己烷、戊醇、正辛醇、异辛醇、石油醚、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、1，2-二氯乙烷中的任意一种。