[发明专利]一种分段催化氧化高效除铁的工艺方法

说明书

本发明公开了一种分段催化氧化高效除铁的工艺方法，所述工艺方法的过程为：首先对Fe2+进行催化氧化，氧化为Fe3+；再调整溶液pH使Fe3+以沉淀的形式脱除。本发明提出了分段催化氧化高效除铁，明确了催化氧化和沉淀脱除两个环节的工艺调控方法，具有高效除铁、深度脱除铁的特点，降低了中和剂消耗，减少了渣量产生，同时也降低了主金属损失，不引入其他杂质元素，条件温和，室温即可实现，无需高温高强度氧化，添加剂加入方式采用直接加入，操作简便，易于工业应用。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，涉及一种分段催化氧化高效除铁的工艺方法。

背景技术

铁元素是有色金属湿法冶炼过程中最为普遍存在的元素，在酸浸过程中会随着主金属的浸出而一同进入溶液。通常情况下，铁元素的浸出反应为不希望发生的副反应，铁离子进入浸出液中会严重影响后续工序或产品质量。因此，溶液中高效除铁是湿法冶金过程中重要的研究课题之一。

浸出液中铁元素一般以Fe³⁺和Fe²⁺形式存在，目前除铁主要有黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法和中和水解法，这些方法均能够将浸出液中铁有效脱除，但各种方法均有一定的局限性，如黄钾铁矾法需要在温度80-95℃、存在阳离子、反应时间较长的条件下才能形成，所形成的铁矾渣会带走部分主金属，造成金属损失，而且最为重要的是所形成的铁矾渣是一种工业危废，无法妥善处置，只能堆存，造成了资源浪费和环境污染；针铁矿也需要在温度80-95℃下才能形成，而且控制难度较大，生产成本较高；赤铁矿形成条件苛刻，需要在高温高压条件下才能形成，设备投资和能耗较高；中和水解法存在反应时间长、除铁效率低且形成的沉淀渣过滤性能差，固液分离困难等问题。

针对以上方法的不足，为满足常温高效除铁的要求，部分学者提供了具有针对性的解决方案。

公开(公告)日：20160817，公开(公告)号：CN103911511B的中国专利公开了《一种从锌溶液中除铁的方法》，该发明利用SO₂/空气进行氧化除铁，其处理后铁含量降低Fe0.01g/L，除铁时间最短0.5h，本工艺虽然实现了铁元素的脱除，但该工艺在实际生产中，体系氧势难以控制，操作难度大，除铁效果不理想。

公开(公告)日：20130731，公开(公告)号：CN102634662B的中国专利，公开了《一种用空气和二氧化硫混合气低温除铁的方法》，该发明先用碳酸钙调节除铁前液的pH值，并连续通入空气；接着通入空气和SO₂混合气进行氧化反应，并继续用碳酸钙调节pH值进行中和除铁。本发明保证了除铁效果且采用空气和SO₂混合气作为氧化剂，具有成本低的优点。但是该工艺先碳酸钙调节pH，而后用压缩空气脱除CO₂，工艺复杂繁琐，且氧化后的除铁后液中Fe²⁺含量最低在0.02g/L以下，除铁深度也不够高；除铁反应时间为3～5小时，除铁时间较长。

上述现有技术中，虽然公开了几种利用SO₂催化氧化除铁的技术方法，但都是一段氧化沉淀除铁，尚未提出将Fe²⁺的催化氧化和Fe³⁺的沉淀脱除分两段控制；且从未明确Fe²⁺催化氧化和Fe³⁺沉淀脱除两环节的具体调控方法，而且现有的SO₂催化氧化除铁技术在技术控制方面，存在稳定性差，重现性低，控制难度大等问题；在技术指标方面，还存在除铁时间较长(0.5～8h)，除铁不够彻底等问题，未能实现铁元素的高效深度脱除。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种分段催化氧化高效除铁的工艺方法，实现铁元素的高效深度脱除，对于有色金属冶炼具有重要的现实应用意义。

(二)技术方案