[发明专利]一种脱除硫酸铜溶液中铁、砷的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金技术领域，具体地说，涉及一种脱除硫酸铜溶液中铁、砷的方法。

背景技术

在利用含铜渣物料，用氧化剂和硫酸浸取铜，得到硫酸铜溶液时，含铜渣物料中的铁、砷会部分进入硫酸铜溶液；用得到的硫酸铜溶液制取五水硫酸铜产品或者阴极铜产品的过程中，随着结晶母液或电积废液返回循环浸取铜，硫酸铜溶液中的铁、砷会逐步富集，会影响产品质量，限制了产品的使用，或者造成产品制取时技术经济指标下降，成本上升。

硫酸铜溶液中铁的脱除，现成熟的技术有树脂吸附法、膜技术脱除法；硫酸铜溶液中砷的脱除，现有技术有萃取法、磷化法等。但这些方法都存在流程长、成本高，且引入其它有害杂质等缺点。

中国发明专利CN100529124C公开了硫酸铜溶液中砷的脱除方法，采用湿法钴及镍生产过程中，除铁时产生的黄钠铁矾渣作除砷试剂，将黄钠铁矾渣加入待除砷的硫酸铜溶液中，用氯酸钠氧化黄钠铁矾渣带入的Fe²⁺，再用碳酸钠调节溶液pH值，使Fe³⁺水解成Fe(OH)₃胶体，将硫酸铜溶液中的砷吸附沉淀入渣除去。但此法将Na⁺、Cl^-等杂质引入了硫酸铜溶液，应用范围狭窄。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种脱除硫酸铜溶液中铁、砷的方法，使用锌冶炼铜渣经氧压浸出锌、镉后得到的氢氧化铜渣，加入含铁、砷的硫酸铜溶液中，利用氢氧化铜和硫酸反应调节溶液pH值，并加入双氧水氧化硫酸铜溶液中部分低价态的铁(Fe²⁺)、砷(As³⁺)，使铁、砷形成难溶的砷酸铁沉淀，从而达到脱除的目的。本发明流程短、成本低，不引入其它有害杂质。

为实现上述目的,本发明是通过如下技术方案实现的：

一种脱除硫酸铜溶液中铁、砷的方法，具体步骤为：

1)将成分为：Cu 50～70g/L；全Fe 3～9g/L，其中Fe²⁺占30～45％；全As 2～8g/L，其中As³⁺占40～70％；H₂SO₄20～40g/L的硫酸铜溶液放入搅拌槽中，开启搅拌后加入氢氧化铜渣，调节溶液pH为1.0～2.0；

2)按摩尔比H₂O₂:(Fe²⁺+As³⁺)＝2.0～3.0:1加入氧化剂，采用联通管将氧化剂缓慢加至搅拌槽底部，10min完成加入过程，控制氧化时间为0.5～2.0h；

3)再次加入氢氧化铜渣，反应时间为1.0～3.0h，终点pH为2.0～3.5；

4)液固分离，滤饼洗涤，得到含滤饼洗涤水在内的脱除铁、砷的硫酸铜溶液；

5)滤饼入铅冶炼系统处理。

作为优选，步骤1)中，氢氧化铜渣是由锌冶炼铜渣经氧压浸出锌、镉后得到，不需要外购。

作为优选，步骤1)中，溶液pH的调控是用氢氧化铜渣来中和硫酸铜溶液中的酸，酸和氢氧化铜反应转化为硫酸铜，不同于加入氢氧化钠、碳酸钠、石灰等消耗硫酸，不带入杂质。

作为优选，步骤2)中，氧化剂为工业级双氧水，不仅能高效氧化硫酸铜溶液中低价态的铁和砷，且不带入杂质。

作为优选，步骤3)中，溶液中的铁主要和砷形成砷酸铁沉淀，而非形成体积庞大的氢氧化铁胶体。

本发明的有益效果：本发明使用锌冶炼铜渣经氧压浸出锌、镉后得到的氢氧化铜渣，加入含铁、砷的硫酸铜溶液中，利用氢氧化铜和硫酸反应调节溶液pH值，并加入工业级双氧水氧化硫酸铜溶液中部分低价态的铁(Fe²⁺)、砷(As³⁺)，使铁、砷形成难溶的砷酸铁沉淀，从而达到脱除的目的，铁脱除率为99.20～99.80％，砷脱除率为95.86～99.22％，本发明流程短、成本低，且不引入其它有害杂质。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种脱除硫酸铜溶液中铁、砷的方法，具体步骤为：

1)将成分为：Cu 50～70g/L；全Fe 3～9g/L，其中Fe²⁺占30～45％；全As2～8g/L，其中As³⁺占40～70％；H₂SO₄20～40g/L的硫酸铜溶液放入搅拌槽中，开启搅拌后加入氢氧化铜渣，发生如下反应：