способ очистки растворов от железа

Формула изобретения

Способ очистки растворов от железа, включающий окисление железа путем подачи воздуха в железосодержащий раствор с pH 3,4-3,8 и температурой 65-80°С при постоянном перемешивании с получением железосодержащей пульпы и отстаивание железосодержащего осадка, отличающийся тем, что воздух перед подачей в железосодержащий раствор предварительно нагревают до температуры 65-80°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к очистке никелевого электролита от железа, и может быть использовано в других областях промышленности, где осуществляются процессы, связанные с обработкой жидкостей газами.

Известны следующие способы разделения железосодержащих пульп.

Известен способ (Р.Д. Шестакова, М.Н. Нафталь и др. // Цв. Металлы. 2003 & 8-9. С.53-56), включающий гидролитическое осаждение железа с использованием в качестве окислителя кислородно-воздушной смеси, а нейтрализатора - пульпы карбоната никеля.

Недостатком данного способа является то, что в качестве основного реагента используется кислородно-воздушная смесь, приготовление которой требует сложной и дорогостоящей аппаратуры

Существует способ (В.Л. Сыпко, Р.Г. Глушенко и др. // Цв. Металлы. 1981 & 5. С.13-15), по которому железосодержащий раствор подвергается высокотемпературному окислению и гидролитическому осаждению железа в аппаратах с высоким давлением.

Недостатком данного способа является применение автоклавного оборудования, что требует специальных методов по организации безопасности рабочего пространства на промышленной площадке предприятия.

Наиболее близким к заявляемому решению по технологической сущности и достигаемому эффекту, выбранному в качестве прототипа, является способ выделения железа из никелевого электролита процесса электролиза никелевых анодов (А.В. Ванюков, Н.И. Уткин: "Комплексная переработка медного и никелевого сырья", Челябинск, Металлургия, 1988, с.408-412), по которому процесс очистки раствора проводят при температуре раствора 65-80°С и рН=3,4-3,8 и температуре воздуха, равной температуре окружающей среды, для окисления железа кислородом воздуха. Образующийся осадок имеет аморфный характер, что приводит к низкой скорости отстаивания пульпы.

Указанный способ имеет недостаток, заключающийся в том, что образующаяся пульпа имеет низкую скорость отстаивания, что приводит к увеличению удельной нагрузки на гидрометаллургическое оборудование цехов.

Техническим результатом является устранение указанного недостатка процесса разделения железосодержащей пульпы и, таким образом, интенсификация процесса разделения железосодержащей пульпы.

Технический результат достигается тем, что в способе разделения железосодержащей пульпы, заключающемся в подаче воздушного дутья в железосодержащий раствор с рН=3,4-3,8 и температурой 65-80°С при постоянном перемешивании, согласно изобретению предварительно проводят нагрев воздуха до температуры 65-80°С, при которой проводят окисление.

Способ осуществляют следующим образом.

После электролитического рафинирования никеля в реактор, где находится железосодержащий раствор с рН=3,4-3,8 и температурой 65-80°С, подают воздушное дутье, нагретое до температуры 65-80°С. При этом производится постоянное перемешивание, и происходит окисление железа кислородом воздуха, в результате чего в осадок выпадают труднорастворимые соли железа.

Это может быть проиллюстрировано следующими примерами. Сравнительные опыты проводили с однотипными растворами.

Пример 1 (прототип). Процесс разделения железосодержащего раствора проводят при температуре раствора 70°С и рН=3,4-3,8 и температуре воздуха, подаваемого в реактор, равной температуре окружающей среды. Образующийся осадок солей железа имеет аморфный характер, что приводит к осложнениям процесса последующего разделения пульпы. По способу-прототипу полученная пульпа имеет скорость отстаивания 2,8 см/ч.

Пример 2 (по предлагаемому способу, оптимальный режим). Все по примеру 1, но воздух, подаваемый в реактор с железосодержащим раствором, имеет температуру, равную 70°С. По данному способу полученная пульпа имеет скорость отстаивания 5,3 см/ч.

Пример 3. Все по примеру 1, но воздух, подаваемый в реактор с железосодержащим раствором, имеет температуру, равную 80°С. По данному способу полученная пульпа имеет скорость отстаивания 5,3 см/ч.

Пример 4. Все по примеру 1, но воздух, подаваемый в реактор с железосодержащим раствором, имеет температуру, равную 85°С. По данному способу полученная пульпа имеет скорость отстаивания 5,3 см/ч.

Пример 5. Все по примеру 1, но воздух, подаваемый в реактор с железосодержащим раствором, имеет температуру, равную 65°С. По данному способу полученная пульпа имеет скорость отстаивания 5,3 см/ч.

Пример 6. Все по примеру 1, но воздух, подаваемый в реактор с железосодержащим раствором, имеет температуру, равную 60°С. По данному способу полученная пульпа имеет скорость отстаивания 5,0 см/ч.

Таким образом, из приведенных примеров видно, что увеличение температуры воздуха, подаваемого в реактор с железосодержащим раствором, выше 80°С не дает существенного увеличения скорости отстаивания осадка, а уменьшение температуры воздуха ниже 65°С приводит к уменьшению скорости отстаивания железосодержащего осадка.

Применение способа разделения железосодержащих пульп позволяет снизить время на отстаивание осадка и получить более легко промывающийся осадок для последующей отмывки из него ценных компонентов.