[发明专利]一种含镍和铁的水溶液的处理方法

说明书

本发明公开了一种含镍和铁的水溶液的处理方法。所述处理方法，包括下列步骤：将含镍和铁的水溶液进行分馏萃取，其中，萃取相为皂化后的萃取组合物，所述的萃取组合物包含稀释剂和萃取剂二(2‑乙基己基)次膦酸；洗涤剂为浓度为0mol/L～0.1mol/L无机酸的水溶液；得到含Ni²⁺的萃余相和负载Fe³⁺的有机相，即可。本发明的方法可对含镍和铁的水溶液进行有效萃取，分离得到高含量铁，而其它有价金属如Cu、Co、Ni损失少；有机相可循环使用，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种含镍和铁的水溶液的处理方法。

背景技术

工业上除铁的方法主要有沉淀法，萃取法和离子交换法。沉淀法只适用于较低铁含量和低酸度条件下。离子交换法虽然具有良好的理化性能，对环境无二次污染，但是存在容量低，成本相对较高的问题，并不适合大量铁离子的分离。萃取法除铁具有更高的选择性，同时可以减少有价金属的损失，能耗低、污染小，操作简便，可得到高纯铁产品。因此溶剂萃取法除铁受到了广泛的关注。目前低含量铁的萃取分离技术已有工业应用，但对高含量铁的萃取分离依然存在较大困难。

可用于从溶液中萃取除铁的萃取剂包括胺类、中性磷类、酸性磷(膦)类、羧酸类、酰胺类以及酮类等萃取剂。其中胺类和酸性磷(膦)类广泛应用于稀土，铝，锌等湿法冶金中低浓度铁的萃取。常用的胺类萃取剂有N1923、N235等，N1923萃取铁最为容易，但反萃酸度较高。N235具有选择性优良、有价金属损失小和易反萃等优点，但其萃取后分相困难，容易形成三相，难以实现连续生产。而酸性磷(膦)类萃取剂P204、P507等，它们对铁的萃取效果均较好，但存在反萃困难的问题，即使用高浓度的酸多级反萃，也不能将铁完全反萃。此外，上述萃取剂均存在铁的饱和容量低的问题。虽然以TBP和MIBK为代表的中性萃取剂在高萃取剂浓度下兼具较好的萃取效果和饱和容量，但是由于具有较高的腐蚀性和毒性，都没有应用于高浓度铁的萃取。

另外，从高铁含量溶液中萃取除铁的过程中，萃取液中不可避免地存在其它并不想去除的金属离子，例如镍锍浸出液中的镍；因此直接反萃会造成有价金属的损失的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的从高铁含量镍锍浸出液中萃取除铁的方法的有价金属损失大及回收有机相时反萃困难、酸碱消耗大等缺陷，而提供了一种含镍和铁的水溶液的处理方法。该方法工艺简单，可有效回收有价金属，进而反萃得到高纯度的Fe³⁺，从而循环利用，效率高，成本低，使用方便，环境友好，有潜力实现工业化应用。

本发明提供了一种含镍和铁的水溶液的处理方法，其包括下列步骤：

将含镍和铁的水溶液进行分馏萃取，其中，萃取相为皂化后的萃取组合物，所述的萃取组合物包含稀释剂和萃取剂二(2-乙基己基)次膦酸；洗涤剂为含浓度为0mol/L～0.1mol/L无机酸的水溶液；得到含Ni²⁺的萃余相和负载Fe³⁺的有机相，即可。

其中，所述的分馏萃取的操作方法可为本领域常规的操作方法，例如，在萃取段中，用所述的皂化后的萃取组合物将所述的含镍和铁的水溶液中的Fe³⁺萃取到所述的萃取相中，得到主要负载Fe³⁺的萃取相和Fe³⁺被萃取后的含Ni²⁺的萃余相；在洗涤段中，所述的主要负载Fe³⁺的萃取相经洗涤剂洗涤，得到主要含Ni²⁺的洗涤相和负载Fe³⁺的有机相；所述的含Ni²⁺的洗涤相与含镍和铁的水溶液合并继续分馏萃取。

所述的含镍和铁的水溶液中，Fe³⁺的浓度可为本领域常规的浓度，例如5g/L～80g/L，较佳地为10g/L～75g/L(又例如10.08g/L、49.52g/L或72.36g/L)。