工业含铁酸性溶液的深度除铁方法技术

本发明专利技术提供了一种工业含铁酸性溶液的深度除铁方法。所述工业含铁酸性溶液的pH值＜2.0，所述方法包括以下步骤：将工业含铁酸性溶液进行预中和处理，过滤，得到pH为0.5～2.0的中间溶液；向中间溶液中加入有机络合沉淀剂进行反应，以实现深度除铁。本发明专利技术还提供了一种工业含铁酸性溶液的深度除铁方法。所述工业含铁酸性溶液的pH值为2.0～3.0，所述方法包括以下步骤：向工业含铁酸性溶液中加入有机络合沉淀剂进行反应，以实现深度除铁。本发明专利技术的有益效果可包括：在pH≤3.0强酸性体系中可获得较好的除铁效果；采用有机络合沉淀剂和络合反应，能够实现铁的高选择性去除。能够实现铁的高选择性去除。

【技术实现步骤摘要】
工业含铁酸性溶液的深度除铁方法


[0001]本专利技术涉及工业生产酸性溶液的处理，具体来讲，涉及工业生产中含铁酸性溶液的深度除铁的方法。

技术介绍

[0002]在湿法冶金、固废资源化利用，以及其他工业生产过程中会产生大量的含铁酸性溶液，由于溶液中含有许多其他金属离子，在回收利用过程中，传统的化学沉淀因共沉淀、后沉淀等很难将铁除尽，严重影响着产品的颜色及应用领域。因此，在酸性体系中高选择性除铁对于复杂组分体系的高纯分离与产品生产等仍为不断努力解决的关键技术。公开号为CN107385219A和公开号为CN111004925A的中国专利申请文件中记载了利用碳酸钠调节体系pH除铁，但有其他金属离子的氢氧化物共沉淀下来；公开号为CN106636638A的中国专利申请文件中记载了Monophos螯合剂用于含钴溶液中除铁，主要利用生成含铁螯合物，通过离子交换实现铁钴分离；公开号为CN111320202A的中国专利申请文件中记载了利用调节pH使铁生成氢氧化铁胶体，并将之置于80
‑
100T电磁场或永久磁场环境中静置，促进氢氧化铁胶体沉淀迅速长大，从而实现除铁目标；在有机络合沉淀除铁方面，公开号为CN109133153A的中国专利申请文件中记载了提出用亚氨基二琥珀酸四钠或福美钠作为沉淀剂实现在硫酸锌溶液中除铁，较公开号为CN107604180A的中国专利申请文件中记载的针铁矿除铁易于操作；在产品增白过程中，公开号为CN101423673B的中国专利申请文件中公开了利用草酸钠除铁的方法，该方法可以在一定程度上提高产品白度。但目前已有的处理方法中，往往在除铁过程中存在或产生共沉淀会造成其他组分损失和产物纯度不高，或沉淀产物难以过滤分离，或在强酸性条件下技术使用受限，或在复杂体系中难以高选择性针对性除铁等不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，在目前已有的针对酸性体系中高选择性除铁处理的方法中，存在的产生共沉淀会造成其他组分损失和产物纯度不高、沉淀产物难以过滤分离、在强酸性条件下技术使用受限或在复杂体系中难以高选择性针对性除铁等问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，所述工业含铁酸性溶液的pH值＜2.0，所述方法可包括以下步骤：将工业含铁酸性溶液进行预中和处理，过滤，得到pH为0.5～2.0的中间溶液；向中间溶液中加入有机络合沉淀剂进行反应，以实现深度除铁。其中，所述有机络合沉淀剂为含磷有机络合沉淀剂，所述有机络合沉淀剂中的磷与所述中间溶液中的铁的摩尔比为1.5～3.0∶1。
[0005]进一步地，所述有机络合沉淀剂包括二硫代磷酸盐。
[0006]本专利技术的另一方面提供了一种工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，所述工业含铁酸性溶液的pH值为0.5～3.0，所述方法包括以下步骤：向工业含铁酸性溶液中加入有机络合沉淀剂进行反应，以实现深度除铁；其中，有机络合沉淀剂为含磷有机络合沉淀剂，有机
络合沉淀剂中的磷与工业含铁酸性溶液中的铁的摩尔比为1.5～3.0∶1。
[0007]进一步地，所述有机络合沉淀剂包括二硫代磷酸盐。进一步地，所述二硫代磷酸盐包括二环己醇基二硫代磷酸钠、二环己醇基二硫代磷酸钾、二环己醇基二硫代磷酸铵、二环己醇基二硫代磷酸乙二胺、二环己醇基二硫代磷酸三乙胺、二环己醇基二硫代磷酸环己胺、二异丙醇基二硫代磷酸钠、二异丙醇基二硫代磷酸钾、二异丙醇基二硫代磷酸铵、二异丙醇基二硫代磷酸二乙胺、二异丙醇基二硫代磷酸三乙胺、二异丙醇基二硫代磷酸环己胺中的任意一种或多种。
[0008]进一步地，在所述工业含铁酸性溶液与有机络合沉淀剂的反应后进行过滤，得到含铁有机络合物，该含铁有机络合物为含铁有机二硫代磷酸盐。
[0009]进一步地，工业含铁酸性溶液与有机络合沉淀剂进行反应的反应条件为：温度为10～40℃，pH值为0.5～3.0，搅拌，反应时间为10～120min。
[0010]进一步地，所述工业含铁酸性溶液含有硫酸、硫酸铁和硫酸亚铁，还含有硫酸镁、硫酸铝、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氧钛和硫酸镍中的至少一种。
[0011]进一步地，工业含铁酸性溶液与有机络合沉淀剂反应后得到除铁溶液，该除铁溶液中铁离子的含量在10mg/L以下，硫酸根离子的含量为1～300g/L，除铁外其它存在的金属离子的含量为0.01～200g/L。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括：
[0013](1)采用络合沉淀的方式除铁，所形成的产物为沉淀，溶度积低，且易于分离脱水，所形成的含铁有机二硫代磷酸盐产品可直接作为原料用于地膜、缓蚀剂等领域；(2)采用所述的有机络合沉淀剂和络合反应，可实现铁的高选择性去除，对溶液中其他阳离子组分不造成损失或损失非常低；(3)该技术在pH≤3.0强酸性体系中可获得较好的除铁效果，扩大了除铁技术的适用范围；(4)本工艺较萃取少了萃取剂回收工序，操作更简便；较膜过滤减少了膜成本投入，操作条件更加温和；同时该工艺也易于自动化生产和推广使用；(5)铁去除率大于90％。
具体实施方式
[0014]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的工业含铁酸性溶液的深度除铁方法。
[0015]示例性实施例1
[0016]在本专利技术的第一示例性实施例中，所述工业含铁酸性溶液的深度除铁方法可包括以下步骤：
[0017]第一步：将工业含铁酸性溶液进行预中和处理，过滤，得到pH为0.5～2.0的中间溶液。这里，所述工业含铁酸性溶液为pH值＜2.0(例如0.2、0、0.24、0.67、1.33等)的工业生产中所得到的含铁酸性溶液。
[0018]所述工业含铁酸性溶液含有硫酸、硫酸铁和硫酸亚铁，还含有硫酸镁、硫酸铝、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氧钛和硫酸镍中的任意一种或多种，工业含铁酸性溶液的各成分含量因工业生产原料、产品及工艺的不同而有所不同。所述工业含铁酸性溶液中铁离子的含量≥0.5mg/L，其它离子的含量与含铁酸性溶液来源有关。
[0019]这里，可以采用添加碱性物质的方式调整pH值小于0.5的工业含铁酸性溶液的pH
值至0.5～2.0之间(例如1.0或1.5)，得到中间溶液。pH≥0.5能够有利于在后续络合反应中达到更好的除铁效果；pH小于≤2.0能够避免在后续调节反应pH时消耗过多的氢氧化钠溶液；当pH高于2.0时会增加预中和所用的碱性物质，成本会增加。例如，将工业含铁酸性溶液置于带搅拌装置的反应器中，边搅拌边加入石灰质粉体或石灰质粉体的悬浊液调节pH值至0.5～2.0，当体系pH值稳定后进行过滤，获得pH值为0.5～2.0的工业含铁酸性溶液，即中间溶液。所述石灰质粉体可以由石灰质原料经除杂、破碎、研磨得到。所述石灰质原料可以包括石灰石、方解石、生石灰、熟石灰和电石渣中的至少一种。此处，搅拌是为了让体系充分混合均匀，保证反应充分进行。当体系容积小时，可以用低搅拌速度，当体系容积大时，则需要高搅拌速度才能达到混合完全的目的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，其特征在于，所述工业含铁酸性溶液的pH值＜2.0，所述方法包括以下步骤：将工业含铁酸性溶液进行预中和处理，过滤，得到pH为0.5～2.0的中间溶液；向中间溶液中加入有机络合沉淀剂进行反应，以实现深度除铁；其中，有机络合沉淀剂为含磷有机络合沉淀剂，有机络合沉淀剂中的磷与中间溶液中的铁的摩尔比为1.5～3.0∶1。2.根据权利要求1所述的工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，其特征在于，所述有机络合沉淀剂包括二硫代磷酸盐。3.根据权利要求2所述的工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，其特征在于，所述二硫代磷酸盐包括二环己醇基二硫代磷酸钠、二环己醇基二硫代磷酸钾、二环己醇基二硫代磷酸铵、二环己醇基二硫代磷酸乙二胺、二环己醇基二硫代磷酸三乙胺、二环己醇基二硫代磷酸环己胺、二异丙醇基二硫代磷酸钠、二异丙醇基二硫代磷酸钾、二异丙醇基二硫代磷酸铵、二异丙醇基二硫代磷酸二乙胺、二异丙醇基二硫代磷酸三乙胺、二异丙醇基二硫代磷酸环己胺中的任意一种或多种。4.根据权利要求2所述的工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，其特征在于，在所述中间溶液与有机络合沉淀剂的反应后进行过滤，得到含铁有机络合物，该含铁有机络合物为含铁有机二硫代磷酸盐。5.根据权利要求1所述的工业含铁酸性溶液的深度除铁方法，其特征在于，所述向中间溶液中加入有机络合沉淀剂进行反应的反应条件为：温度为10～40℃，pH值为0.5～3.0，搅拌，反应时间为10～120min。6.根据权利要求1所述的工业含...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭同江，周绿山，孙红娟，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：