【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有色金属行业湿法炼锌，涉及一种从湿法炼锌硫酸锌溶液中用磷酸盐除铁的方法。
技术介绍
1、世界上85％以上的锌是采用湿法炼锌工艺生产的，即硫化锌精矿沸腾炉焙烧脱硫，锌焙砂中性浸出，中上清制取电锌，中性浸出浓密底流低酸浸出，低酸浸出渣回转窑挥发法分离锌铁；或中性浸出浓密底流高温高酸浸出，铁酸锌溶解，高浸液除铁后返回主系统。
2、铁在湿法炼锌电解时，fe2+会在阳极氧化为fe3+，在阴极上又被还原为fe2+，如此不断循环，锌电解液中的铁含量如果大于20mg/l，会增加电能消耗，降低电流效率，对整个电解过程产生危害，电解液中的铁一般控制在2～5mg/l.
3、目前，湿法炼锌除铁方法主要有传统湿法炼锌的回转窑挥发法和高温高酸浸出液的铁矾法、赤铁矿法.传统湿法炼锌在浸出锌焙砂时，铁酸锌留在浸出渣中，浸出渣采用回转窑高温分解铁酸锌并把锌还原，铁进入窑渣，锌蒸气随炉气逸出后被氧化后经收尘得到回收.高温高酸浸出时，铁酸锌被浸出，高浸液含铁高达30g/l以上，一般采用铁矾法或赤铁矿法除铁。铁矾法除铁反应式为：3fe2(so4)3+2a(oh)+10h2o＝2afe3(so4)2(oh)6↓+5h2so4，其中a为na+、k+、nh4等一价离子。赤铁矿法除铁是在高温高压下，硫酸锌溶液中的fe3+水解成fe2o3。
4、回转窑挥发法存在zn2+→zn0→zn2+过程，能耗高，还原剂和耐火材料消耗大，尾气so2污染环境，铜、银等有价金属回收率低，劳动强度大，工作环境差，总体效益低.铁矾法存在浸出渣含铁低(
技术实现思路
1、为解决硫酸锌溶液除铁存在的问题和不足，本专利技术提供一种硫酸锌溶液中用磷酸盐除铁的方法，该工艺方法针对含fe3+硫酸锌溶液采用磷酸锌除铁，具有反应速度快，反应条件温和，不引入杂质阳离子，不需要中和剂，固液易分离，并可使铁资源得到利用.
2、本专利技术通过采用以下技术方案得以实现：
3、具体实施步骤为：
4、(1)硫酸锌溶液除铁：
5、向硫酸锌溶液中加入磷酸锌沉铁，产出粗磷酸铁；
6、(2)磷酸铁溶解：
7、将上述粗磷酸铁浆化后加入磷酸溶解磷酸铁；
8、(3)磷酸铁纯化：
9、向上述向磷酸铁溶液中加入去离子水或调整ph值，磷酸铁再沉淀，得到精制磷酸铁；
10、上述步骤(1)中的硫酸锌溶液中的铁以fe3+存在，否则需将其氧化成fe3+；
11、上述步骤(1)中技术原理：难溶电解质饱合溶液都存在溶解与生成沉淀的动态平衡，溶度积是表征这一动态平衡的常数，记为ksp。温度一定，每一难溶电解质的ksp皆为一定值。
12、达到平衡时，ksp＝[an+]m×[bm-]n
13、ksp(zn3(po4)2)＝[zn2+]3×[po43-]2＝9.0×10-33
14、[zn2+]＝200g/l，即3.059m时，代入得[po43-]＝1.773×10-17m
15、ksp(fepo4)＝[fe3+]×[po43-]＝1.3×10-22
16、[fe3+]＝1g/l，即0.018时，代入得[po43-]＝7.222×10-21m
17、当溶液中[zn2+]＝200g/l、[fe3+]＝1g/l时，磷酸铁沉淀需[po43-]大于7.222×10-21m，磷酸锌沉淀需[po43-]大于1.773×10-17m，磷酸铁先于磷酸锌沉淀。
18、上述步骤(1)中的磷酸锌沉铁机理即根据磷酸锌与磷酸铁溶度积差异，磷酸锌不断溶解，并不断生成磷酸铁沉淀，达到除铁的目的；
19、上述步骤(1)中的反应方程式为：zn3(po4)2+2fe3+＝2fepo4↓+3zn2+；
20、上述步骤(1)中的磷酸锌加入量为理论量；
21、上述步骤(1)中的磷酸锌加入方式为；磷酸锌固体直接加入、磷酸锌浆化后加入、磷酸锌溶液加入三种方式中至少一种；
22、上述步骤(1)中的磷酸锌自制方法为：
23、用磷酸转化锌焙砂或氧化锌或硫酸锌，温度：室温至90℃，时间：1～4h，终点ph值：5.0，过滤得到磷酸化渣，滤液返回磷酸化，磷酸化渣浆化后用硫酸或电积废液调ph值2.0～2.5，过滤，得到磷酸锌溶液，滤渣返回高温高酸浸出；
24、上述步骤(1)中的磷酸锌沉铁，温度：室温至90℃，时间：10～60min，ph值1.5～2.0；
25、上述步骤(1)中所产出的沉铁后液返回锌焙砂中性浸出；
26、上述步骤(2)中使粗磷酸铁恰好溶解；
27、上述步骤(2)中的磷酸铁溶液，精滤，滤渣返回步骤(1)；
28、向上述步骤(3)中的磷酸铁溶液中加去离子水或用碱调整ph值至2.0，使磷酸铁再沉淀；
29、上述步骤(3)中的料浆经过滤、滤饼洗涤与烘干得精制磷酸铁；
30、上述步骤(3)中的料浆经过滤、滤饼洗涤，滤液和洗水用氧化锌或氢氧化锌中和后过滤，滤饼返回步骤(1)，滤液返回磷酸铁再沉淀。
31、本工艺方法针对含fe3+硫酸锌溶液采用磷酸锌除铁，具有反应速度快，反应条件温和，不引入杂质阳离子，不需要中和剂，固液易分离，并可使铁资源得到利用.
32、本专利技术应用于湿法炼锌，与公知技术相比，更好地解决了湿法炼锌除铁，并且无废渣，对实现清洁湿法炼锌具有突破性的现实意义。
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1.一种硫酸锌溶液中用磷酸盐除铁的方法，其特征在于：向硫酸锌溶液中加入磷酸锌沉铁，产出粗磷酸铁，粗磷酸铁采用溶解再沉淀的方法精制，其具体过程为：
2.根据权利要求1所述的硫酸锌溶液为湿法炼锌含铁浸出液或其它需要除铁的硫酸锌溶液，其中的铁绝大部分以Fe3+离子状态存在。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使粗磷酸铁恰好溶解，精滤，不溶渣返回沉铁。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：向磷酸铁溶液中加去离子水或用碱调整pH值至2.0，使磷酸铁再沉淀，经过滤、洗涤与烘干得精制磷酸铁，滤液和洗水用氧化锌或氢氧化锌中和，过滤，滤饼为磷酸锌，滤液返回磷酸铁再沉淀。
【技术特征摘要】
1.一种硫酸锌溶液中用磷酸盐除铁的方法，其特征在于：向硫酸锌溶液中加入磷酸锌沉铁，产出粗磷酸铁，粗磷酸铁采用溶解再沉淀的方法精制，其具体过程为：
2.根据权利要求1所述的硫酸锌溶液为湿法炼锌含铁浸出液或其它需要除铁的硫酸锌溶液，其中的铁绝大部分以fe3+离子状态存在。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕海龙，郭海军，
申请(专利权)人：北京事竟成有色金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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