[发明专利]用于从富铁硫酸盐废料、采矿残余物和酸洗液中回收金属铁和硫酸有用材料的电化学方法

权利要求书

1.一种电化学方法，其用于从富铁金属硫酸盐溶液中回收金属铁或富铁合金、氧和硫酸，所述方法包括：

a)提供富铁金属硫酸盐溶液；

b)在电解池中电解所述富铁金属硫酸盐溶液，所述电解池包括阴极室、阳极室和允许阴离子通过的隔板，所述阴极室装有阴极并包括pH低于约6.0的阴极电解质，所述阴极的氢超电势大于等于铁的氢超电势，所述阳极室装有阳极并包括阳极电解质；以及

c)回收电沉积的铁或富铁合金、硫酸和氧气；

其中：

电解所述富铁金属硫酸盐溶液引起铁或富铁合金电沉积在阴极上，初生氧气在阳极生成，硫酸积聚在所述阳极室中，并且产生了贫铁溶液。

2.权利要求1所述的电化学方法，其中步骤a)包括沥滤富铁原料以制备浆料；并使所述浆料经历分离步骤以提供富铁金属硫酸盐溶液。

3.权利要求1所述的电化学方法，其中所述贫铁溶液用新鲜富铁金属硫酸盐溶液补充并再循环。

4.权利要求1所述的电化学方法，其在电解步骤之前还包括蚀刻阴极的步骤。

5.权利要求1所述的电化学方法，其中将所述阴极电解质的pH值调节至约0.5至约6的pH值范围。

6.权利要求1所述的电化学方法，其中将所述阴极电解质的pH值调节至约1至约5的pH值范围。

7.权利要求1所述的电化学方法，其中将所述阴极电解质的pH值调节至约1.5至约4.5的pH值范围。

8.权利要求1所述的电化学方法，其中将所述阴极电解质的pH值调节至约2至约4的pH值范围。

9.权利要求1所述的电化学方法，其中在25℃的0.5mol.dm^-3 H₂SO₄溶液中所述阴极在200A.m^-2的超电势大于约466mV，以及在25℃的1.0mol.dm^-3 H₂SO₄溶液中所述阴极在1000A.m^-2的超电势大于约800mV。

10.权利要求1所述的电化学方法，其中所述阴极包括或涂覆有选自下列的材料：镍、镍合金、铁、铁合金、钛、钛合金、锆、锆合金、锌、锌合金、镉、镉合金、锡、锡合金、铜、铜合金、铅、铅合金、铌、铌合金、金、金合金、汞和包括汞的金属汞齐。

11.权利要求10所述的电化学方法，其中所述阴极包括或涂覆有钛或钛合金。

12.权利要求11所述的电化学方法，其中所述钛合金为钛钯合金。

13.权利要求4所述的电化学方法，其中所述蚀刻步骤包括用酸处理所述阴极。

14.权利要求13所述的电化学方法，其中所述酸选自草酸、含氟酸和硝酸的混合物。

15.权利要求1所述的电化学方法，其中所述阳极电解质包括硫酸溶液。

16.权利要求15所述的电化学方法，其中所述硫酸溶液包括从约5至约60重量％的浓度。

17.权利要求16所述的电化学方法，其中所述硫酸溶液包括约30重量％的浓度。

18.权利要求15所述的电化学方法，其中所述阳极电解质在阳极室内的回路中循环。

19.权利要求1所述的电化学方法，其中所述富铁金属硫酸盐溶液起阴极电解质作用在阴极室内的回路中循环。