[发明专利]一种铁矾渣减量化和资源化的处理方法

说明书

本发明属于湿法冶金产生的固废综合回收技术领域，具体涉及一种铁矾渣的处理方法，包括对铁矾渣中铁矾相的处理步骤：将铁矾渣置于草酸溶液中搅拌反应，反应后固液分离获得反应液和剩余渣；对反应液进行太阳光辐照处理，随后再进行固液分离，获得草酸亚铁。此外，还包括对富集在剩余渣中的铁酸锌的处理步骤：将剩余渣、草酸和还原剂浆化，将得到的浆料进行一锅转型处理，随后经固液分离，得到草酸锌和草酸亚铁的转型产物。本发明提供的方法可实现铁矾渣的规模化高值利用，效果显著；该方法工艺流程短，操作简便，反应条件温和转化效率高，具有清洁、低能耗的优势和极佳的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于湿法冶金综合回收技术领域，具体涉及一种铁矾渣减量化及资源化的方法。

背景技术

湿法炼锌是我国大多锌冶炼企业选择的冶炼工艺，而湿法炼锌中不管采用常规法和热酸除铁法，生产过程中均伴随产生大量含锌浸出渣。然而，由于热酸浸出时，焙砂中的铁也同锌一起进入溶液，后续为保证锌液的品质，需将锌液中的铁离子除去。目前按除铁方法的不同大致可分为黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法等。其中黄钾铁矾法的主要优点有：可获得适于电解的硫酸盐溶液，同时锌、镉、铜的回收率提高；铁呈结晶状出去，过滤和洗涤性能较好；黄铁矾化合物仅含少量Na⁺、K⁺或NH₄⁺，试剂消耗较少；(4)沉铁析酸较少，pH控制较低(约1-1.5)，中和剂消耗少。其缺点主要有：渣量大，渣含铁低，不便利用；(2)有价金属铅、银品位较低，国内多家工厂产出酸浸渣Pb～4％、Ag～160g/t，直接火法烟化法回收不经济，通常送渣库堆存；铁矾渣属于危废，投资费用大，渣库占用大量土地，尚存在环境污染的隐患。尽管黄钾铁矾法仍存在上述问题，但由于该法工艺成熟可靠、流程较单一、易于操作控制、投资相对较低且能很快达产达标，仍是国内外锌冶炼厂主流除铁工艺。除锌冶炼外，铜、镍、钴、锰等金属湿法冶炼过程中也常采用黄钾铁矾法除铁，产生的铁矾渣以锌冶炼过程中的产量最大。目前，锌冶炼85％采用湿法炼锌工艺，其中45％采用黄钾铁矾法除铁，每年产生大量的铁矾渣。世界铁矾渣主要产生于澳大利亚、印度、西班牙、荷兰、加拿大、法国、墨西哥、芬兰、德国、阿根廷、日本及中国。仅我国目前已堆存超3000万吨铁矾渣，且逐年增加。

针对铁矾渣的处理处置方法，火法处理主要存在SO₂排放污染的问题；湿法工艺相比火法能耗低，选择性好，但有浸出液等废水需要处理；选矿法工艺过程简单，成本低，但浮选法主要针对铁矾渣中的银，仍有大量尾渣，磁选回收的铁难以达到冶炼要求；制作材料成本高；而固化处理虽然铁矾渣得到了安全处置，有价元素未得到合理回收。对于铁矾渣的综合回收利用，不仅要结合铁矾渣的性质，同时要考虑处理工艺对环境的影响，尽量减少SO₂以及废水排放，避免重金属污染，减少废渣的堆存数量。在不带来二次污染的条件下回收利用铁矾渣，综合考虑资源、环境和经济的问题，是现在研究的焦点。

发明内容

针对现有铁矾渣中铁钒相利用价值不高、铁酸锌结构性质稳定，难于处理等技术问题，本发明第一目的在于，提供一种铁矾渣的处理方法，旨在实现铁钒相制备高纯草酸亚铁，另外，实现铁酸锌的温和转化，降低其处理难度，并实现其资源化分离。

铁矾渣中含有铁矾相、铁酸锌以及硫酸铅等有利用价值的物相成分，但现有处理手段难于高价值利用铁矾相。此外，铁矾渣中的铁酸锌具有尖晶石结构，性质稳定，难于转型转化，另外，其酸浸难度大，浸出率很低，例如，在草酸体系中基本上没有浸出效果。针对铁矾渣难于高附加值利用的技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种铁矾渣的处理方法，包括对铁矾渣中铁矾相的处理步骤：将铁矾渣置于草酸溶液中搅拌反应(浸出反应)，反应后固液分离获得反应液和剩余渣；对反应液进行太阳光辐照处理，随后再进行固液分离，获得草酸亚铁；

草酸和铁矾渣的质量比大于或等于1:1；

反应过程的温度为40-50℃。