[发明专利]一种含铝高铁盐酸废水的分离回收方法

说明书

本发明公开了一种含铝高铁盐酸废水的分离回收方法，所述废水中铝和铁分别为氯化铝的Al³⁺和氯化铁的Fe³⁺，将所述废水用萃取体系对其中的铁进行萃取，得到低铁萃余液及含铁的负载有机相；将所述用反萃剂对所述负载有机相进行反萃得到氯化铁溶液，以便回收氯化铁或铁红；本发明的萃取体系萃取铁饱和容量大，选择性高，铝基本不被萃取，铁和铝的分离彻底，并且铁易于反萃。

技术领域

本发明涉及一种萃取分离铁和铝的方法，具体涉及湿法冶金中铁的萃取技术，特别涉及一种从含铝高铁盐酸废水中萃取分离铁和铝的方法。

背景技术

铝/铁广泛存在于自然界的各种矿物中，几乎所有冶金过程均涉及铝、铁的分离和提取，尤其是近年来，随着我国氧化铝产量扩大和国内资源的贫乏，低品位铝土矿资源及非传统氧化铝资源的开发利用已成为人们关注的热点。粉煤灰是我国当前排量最大的工业废渣之一，通常富含Al₂O₃，是一种重要的非传统氧化铝资源及潜在的铝土矿替代资源，因此，粉煤灰提取氧化铝已成为一大研究热点。其中，神华准能资源综合开发有限公司研究开发出了“一步酸溶法”从粉煤灰中提取氧化铝的工艺，目前，已具备工业化实施条件，但该工艺产出一种含铝高铁盐酸废水需要进行处理以实现回收利用。

传统湿法冶金工业中，主要采用沉淀法除去溶液中的铁，如黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法等，存在铝损失大及沉渣回收困难且易造成二次污染等问题。为了进一步从溶液中分离铝铁，自20世纪60年代以来，人们开始研究溶剂萃取法除铁，尤其以低铁硫酸铝的除铁研究最多，但是，对于盐酸体系中的铝和铁的分离，尤其是具有高浓度氯化铁的分离研究，鲜有报道。

中国专利CN101659438A公开了一种硫酸铝溶液中铁的去除方法，采用伯胺N1923-正辛醇-煤油的有机相，硫酸铝中铁的去除率达到了100％，但是其主要针对的是硫酸盐体系，对于氯化物体系，并没有提及。

张秀莉(《吉林工学院学报》，20(4)，17-20)采用叔胺萃取的方法从含Fe³⁺＝0.02mol/L的氯化铝溶液中除铁，虽然其除铁效果较好，但溶液中铁含量很低，仅l g/L左右。

李明玉等发明了一种从盐酸体系中萃取分离铁、铝的方法，其采用萃取体系为N503-TBP-正辛醇-磺化煤油，该萃取体系选择性高，铝不被萃取，其所针对的三价铁浓度为50g/L左右。

在已有的文献中，采用溶剂萃取除铁主要集中在硫酸盐体系，且多集中于料液中低浓度铁的除去，如何对料液中高浓度铁进行高效萃取，且要消除或避免高浓度时极易产生的第三相难题，特别是在粉煤灰盐酸法提铝中必须解决的问题。

发明内容

为了克服针对现有铁和铝萃取分离体系选择性不高，饱和容量较小，对于高浓度铁的萃取过程容易产生第三相，反萃不易的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种低成本的从含有氯化铝和氯化铁、氯化铁和盐酸的废水中萃取分离回收铁和铝的含铝高铁盐酸废水的分离回收方法，该方法具有选择性高，易反萃的特点。

为实现上述发明目的，本发明采用以下的技术方案：

一种含铝高铁盐酸废水的分离回收方法，所述废水中铝和铁分别为氯化铝的Al³⁺和氯化铁的Fe³⁺，所述分离回收方法为，将所述废水用有机相对其中的铁进行萃取，得到低铁萃余液及含铁的负载有机萃取相；用反萃剂对所述负载有机萃取相进行反萃得到氯化铁溶液，以便回收氯化铁或铁红；其中

所述的有机相包括萃取剂、改质剂和稀释剂；

所述的萃取剂为三烷基叔胺和/或磷酸酯，其中，所述三烷基叔胺具有如式(1)所示通式：