从硫酸锌溶液回收铁的方法技术

根据本披露的实施例的自硫酸锌溶液回收铁的方法涉及自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁。该方法包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤。该铁沉淀工序是在范围从135℃至150℃的温度和范围从5巴表压至10巴表压的压力下进行的。此外，根据本披露实施例的自硫酸锌溶液回收铁的方法涉及自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁。该方法包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤。当使用银/氯化银(Ag/AgCl)电极作为参比电极时，该铁沉淀工序输入溶液具有‑100mV或更低的氧化‑还原电位。

Method of recovering iron from zinc sulfate solution

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从硫酸锌溶液回收铁的方法
本披露涉及以赤铁矿形式的氧化铁(Fe2O3)回收硫酸锌溶液中所含的硫酸亚铁(FeSO4)的方法。
技术介绍
锌工序通常包括将硫化物形式的精炼物(ZnS)氧化的焙烧工序、将该焙烧工序中生产的煅料(ZnO)溶于硫酸溶液中的浸出工序、和电解回收通过用于杂质的多阶段纯化工序而生产的纯的硫酸锌溶液和锌淀积在阴极上的工序。在浸出工序中，精炼锌(zincconcentrate)中所含的各式各样的金属组分，如铁(Fe)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、和镉(Cd)一起浸出。特别地，大部分的硫化锌精炼物为闪锌矿形式并具有高的铁含量。在浸出工序中，使用煅料等作为中和剂，将留在硫酸锌溶液中的硫酸(游离的硫酸)中和。已提出各种披露以自含有大量铁离子的硫酸锌中和溶液中移除铁。在美国专利号4,440,569中，将通过焙烧精炼锌得到的煅料在高温和强酸浸出条件下浸出，并进行固-液分离，并且之后经由还原工序和中和工序将残留在浸出液中的酸予以中和。通过水解反应自已经使用煅料进行过中和工序的硫酸锌溶液移除针铁矿形式的铁。一般的锌工序中，溶于硫酸锌溶液中的铁离子通过沉淀以针铁矿、黄钾铁矾、或赤铁矿形式移除。美国专利号7,294,319中描述，当铁沉淀并自硫酸锌溶液分离时，在针铁矿中的铁含量是40％至45％，在黄钾铁矾中是30％至35％，而在赤铁矿中的铁含量高为50％至60％，并且在针铁矿中的锌含量是2％至3％，在黄钾铁矾中是3％至5％，而在赤铁矿中是0.5％至1％。但是，在一般的锌工序中生成的饼形式铁沉淀物中，黄钾铁矾的铁(Fe)含量是22％至27％，针铁矿的是30％至40％，赤铁矿的是50％至60％，因此，除了赤铁矿以外，所产生的饼所包括的铁含量均低于美国专利号7,294,319等所示的。因此，在锌工序中，移除溶于硫酸锌溶液中的铁的最有效的方法可为移除赤铁矿形式的铁，其每吨铁产生最少量的饼，且使有价值的金属损失最少。但是，制备针铁矿和黄钾铁矾的工序通常在大气压下进行，而制造赤铁矿的工序要求高温、高压反应条件。德国Ruhr-Zink锌精炼厂使用锌浓度为140g/l克的硫酸锌溶液，在180℃-200℃的温度和18巴表压(barg)的压力下进行移除赤铁矿形式的铁的工序(E.Ozberk等人，Hydrometallurgy[湿法冶金],39,1995)。但是，硫酸锌溶液在室温的溶解度高至约180g/l，但在180℃降至约105g/l及在200℃约85g/l，使得过饱和的锌以硫酸锌一水合物(ZnSO4H2O)的盐沉淀，其粘着至设备的内部且其通常导致设备故障。在日本专利公开号3,197,288中，在200℃的温度和18巴表压的氧分压条件下使用含有25g/l铁和具有100g/l或更低的锌浓度的处理溶液(processsolution)进行反应2小时，并因此沉淀和分离含有52％铁的赤铁矿。但是，随着处理溶液中的硫酸锌浓度的降低，生产指定量的锌所须的设备规模提高，且设备操作和投资成本提高。因此，经济效率降低。如上述专利中所示的，由于在相关技术中，将硫酸锌溶液中所含的铁以赤铁矿形式沉淀和移除的工序是在高温和高压条件下进行，所以消耗许多能量。由于在以上条件下，硫酸锌的溶解度低且处理溶液的锌浓度维持于或低于预定浓度，所以锌工序中的设备(如，反应器和泵)增加且设备要求较高的耐温性和耐压性。因此，投资和操作成本高，加工速率因为频繁的设备故障而降低，且维护成本提高，并因此而使得经济效率极低。为了要在高温和高压条件下进行反应，要求设定于相当高的压力的高压釜设备，处于极高压力的用于将处理溶液供应至高压釜的设备，以及辅助设备，如，用于将已反应的处理溶液自高压釜排放的减压设备。因为这些高压设备设定于高压，所以该设备昂贵且经常故障，此在经济上非常不利。
技术实现思路
技术问题本披露的一方面是提出一种自硫酸锌溶液回收铁的方法，其中可减少生产的饼量且在回收硫酸锌溶液中所含的铁时，可生产具有高价值的金属回收率的赤铁矿。此外，本披露的另一方面是提出一种自硫酸锌溶液回收铁的方法，其中该方法可在温度和压力低于相关技术中的温度和压力的条件下进行且在回收硫酸锌溶液中所含的铁的同时可改善赤铁矿的品质。解决问题的手段根据本披露的实施例的一种自硫酸锌溶液回收铁的方法涉及自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁。该方法包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤。该铁沉淀工序是在范围从135℃至150℃的温度和范围从5巴表压至10巴表压的压力下进行的。根据本披露的实施例的一种自硫酸锌溶液回收铁的方法涉及自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁。该方法包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤。当使用银/氯化银(Ag/AgCl)电极作为参比电极时，该铁沉淀工序输入溶液具有-100mV或更低的氧化-还原电位。在将该调节工序输入溶液还原的步骤中，输入还原剂，并且使用该还原剂调整该氧化-还原电位。该还原剂包括锌粉。在将该调节工序输入溶液还原的步骤中制得调节工序后的溶液，并且使用稠化器和过滤器处理该调节工序后的溶液，使得排放溶液被用来作为铁沉淀工序输入溶液，并且固态物质作为调节饼排放。在将该铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤中产生铁沉淀工序后的溶液，并使用稠化器和过滤器处理该铁沉淀工序后的溶液，使得排放溶液被转移至中和工序，并且固态物质作为氧化铁排放。该铁沉淀工序输入溶液具有范围从3至5.5的pH。该铁沉淀工序输入溶液具有范围从120g/l至150g/l的锌浓度。该铁沉淀工序输入溶液具有范围从5g/l至20g/l的铁浓度。该铁沉淀工序的加工时间范围从30分钟至3小时。在将该铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤中，输入氧和蒸汽。在将该铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤中使用高压釜。将该铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤在高压釜设备中进行，并且该高压釜设备可包括：高压釜；闪蒸容器，处理溶液自该高压釜供应至该闪蒸容器；加热器，该加热器被配置为用于使用自该闪蒸容器所产生的蒸汽加热该处理溶液；和换热器，该换热器被配置为使用蒸汽进行热交换直到达到该处理溶液的最终反应温度。配备多个该闪蒸容器。专利技术的效果根据本披露，相较于相关技术，通过在低温和低压条件下回收赤铁矿形式的铁，可减少产生赤铁矿所消耗的能量的量。此外，根据本披露，相较于相关技术，由于不要求用于增加压力的额外设备且可以降低用于降低后铁沉淀工序中的压力的减压设备的容量，所以可降低操作成本。此外，根据本披露，相较于相关技术，由于不要求用于增加压力的额外设备且可以降低用于降低后铁沉淀工序中的压力的减压设备的容量，所以可降低操作成本。在黄钾铁矾的情况中，该锌工序中生成的沉淀物中的铁含量低为30％至40％，此造成难使用黄钾铁矾作为产物，而在针铁矿的情况中，该沉淀物中的锌含量高为8％至13％。因此，要求用于回收锌的额外工序。但是，根据本披本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁的方法，该方法包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤，其中该铁沉淀工序是在范围从135℃至150℃的温度和范围从5巴表压至10巴表压的压力下进行的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2018.02.01 KR 10-2018-00129531.一种自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁的方法，该方法包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤，其中该铁沉淀工序是在范围从135℃至150℃的温度和范围从5巴表压至10巴表压的压力下进行的。2.一种自锌矿石溶于硫酸中的浸出工序所产生的硫酸锌溶液回收铁的方法，包括：调节工序，该调节工序包括将为该硫酸锌溶液的调节工序输入溶液还原的步骤；和用于回收作为赤铁矿的铁的铁沉淀工序，该铁沉淀工序包括将由该调节工序所排放的铁沉淀工序输入溶液加压和氧化的步骤，其中当使用银/氯化银(Ag/AgCl)电极作为参比电极时，该铁沉淀工序输入溶液具有-100mV或更低的氧化-还原电位。3.如权利要求2所述的方法，其中在将该调节工序输入溶液还原的步骤中，输入还原剂，并且使用该还原剂调整该氧化-还原电位。4.如权利要求3所述的方法，其中该还原剂包括锌粉。5.如权利要求1或2所述的方法，其中在将该调节工序输入溶液还原的步骤中产生调节工序后的溶液，并且使用稠化器和过滤器处理该调节工序后的溶液，使得排放溶液被用作该铁沉淀工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李济重，
申请(专利权)人：高丽亚铅株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR