[发明专利]一种用电解锌工艺产生的废铁渣制备三氯化铁的方法

说明书

本发明提供了一种用电解锌工艺产生的废铁渣制备三氯化铁的方法，先将废铁渣与硫酸溶液混合，进行酸性浸出，然后过滤，得到浸出液；将所述浸出液与有机萃取剂混合，进行萃取，得到萃取液；所述有机萃取剂由P204和煤油组成；将所述萃取液依次进行一级酸洗和二级酸洗；所述一级酸洗所用洗液为0.4～0.6mol/L的硫酸溶液；所述二级酸洗所用洗液为2.4～2.6mol/L的硫酸溶液；将所述二级酸洗所得有机相与盐酸混合，进行反铁，得到含酸有机相和低浓度三氯化铁溶液；将所述低浓度三氯化铁溶液依次经浓缩、结晶、过滤和干燥，得到三氯化铁。本发明提供的方法不需要高温条件即可实现铁和锌的分离，所得三氯化铁的纯度≥96％。

技术领域

本发明涉及电解锌工艺产生的废渣处理技术领域，尤其涉及一种用电解锌工艺产生的废铁渣制备三氯化铁的方法。

背景技术

在电解锌提纯锌的工艺中，通过加入碳酸钙生成氢氧化铁沉淀来除铁，由此会产生大量的废铁渣。由于氢氧化铁为絮状沉淀物，在去除时会夹带大量溶液，导致所得废铁渣中含有大量的硫酸锌。废铁渣中的主要成分为氢氧化铁、硫酸锌和硫酸钙，现有技术通常采用水洗废铁渣的方式，将其中的硫酸锌溶出，然后返回至电解锌车间，将水洗后的废铁渣转入回转窑，加入焦炭，进一步高温处理，将剩余的Zn以蒸汽的形式蒸出。该工艺存在能耗高，且铁无法有效回收的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用电解锌工艺产生的废铁渣制备三氯化铁的方法，该方法不需要高温处理，能耗低，且能够将铁制备成高纯氯化铁，有效回收铁。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种用电解锌工艺产生的废铁渣制备三氯化铁的方法，包括如下步骤：

(1)将废铁渣与硫酸溶液混合，进行酸性浸出，然后过滤，得到浸出液；

(2)将所述浸出液与有机萃取剂混合，进行萃取，得到萃取液和萃余液；所述有机萃取剂由P204和煤油组成；所述萃余液经除油后用于电解锌提锌；

(3)将所述萃取液依次进行一级酸洗和二级酸洗；所述一级酸洗所用洗液为0.4～0.6mol/L的硫酸溶液；所述二级酸洗所用洗液为2.4～2.6mol/L的硫酸溶液；

(4)将所述二级酸洗所得有机相与盐酸混合，进行反铁，得到低浓度三氯化铁溶液；

(5)将所述低浓度三氯化铁溶液依次经浓缩、结晶、过滤和干燥，得到三氯化铁。

优选的，所述酸性浸出的温度为70～90℃，所述酸性浸出的时间为2～4h。

优选的，所述浸出液的pH值为1.7～2。

优选的，所述有机萃取剂中P204的体积浓度为18～22％。

优选的，所述步骤(2)中浸出液与有机萃取剂混合前还包括：用水稀释浸出液至铁元素的浓度为12～18g/L。

优选的，所述有机萃取剂与所述稀释后的浸出液的体积比为1:1.8～2.5。

优选的，所述一级酸洗所用洗液与所述萃取液的体积比为0.2～0.3:1。

优选的，所述二级酸洗所用洗液与所述萃取液的体积比为0.2～0.3:1。

优选的，所述盐酸的浓度为5.5～6.5mol/L；所述盐酸与所述二级酸洗所得有机相的体积比为1:0.15～0.25。

优选的，所述反铁的产物还包括含酸有机相，将所述含酸有机相进行水洗，得到有机相和水洗液；所述有机相用做有机萃取剂；所述水洗液用于配制盐酸。