CN108264091B - 一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，属于湿法冶金综合回收技术领域。向稀土萃余废液中加入铁废料得到含Fe²⁺稀土萃余废液并混合保持24~72h；向得到的含Fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液调节pH至5去除绝大部分Al、Ti杂质；将处理的含Fe²⁺稀土萃余废液加入H₂O₂溶液，将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺得到含Fe³⁺稀土萃余废液；将经处理的含Fe³⁺稀土萃余废液加入氨水调节pH至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水进行洗涤后干燥；得到的沉淀在空气气氛下、温度为400~600℃条件下焙烧1~3h得到氧化铁红。本发明从稀土萃余废液中回收得到的氧化铁红Fe₂O₃含量大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率大于90%。

Description

一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法

技术领域

本发明涉及一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，属于湿法冶金综合回收技术领域。

背景技术

稀土萃余液由于其酸度高、成分复杂，处理起来技术难度大、成本高，所以有许多企业采取直接偷排或简单中和的方式进行处理，造成较大的资源浪费和环境污染问题，不仅关系到企业可持续发展，还危害着居民的生命财产安全。

铁红作为我国目前使用最多的一种无机颜料，广泛的应用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、油墨等行业。随着世界市场对氧化铁颜料需求的日益增长，以及原生资源的日益枯竭，利用各种二次资源制备铁红越来越受到人们的关注。

稀土萃余液中含有大量的铁离子，主要以八面体络阴离子[FeCl^4-]为主，而该络阴离子很难被稀土萃取剂所萃取，氯化铁（

）几乎全部留在水相溶液中，该水相溶液是制取铁红的很好的原料。

但是目前并没有从稀土萃余废液回收氧化铁红的方法。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法。本发明从稀土萃余废液中回收得到的氧化铁红Fe₂O₃含量大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率大于90%。本发明通过以下技术方案实现。

一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液中加入铁废料并混合保持24~72h，得到含Fe²⁺稀土萃余废液；

步骤2、向步骤1得到的含Fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液调节pH至5去除绝大部分Al、Ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含Fe²⁺稀土萃余废液加入H₂O₂溶液，将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺得到含Fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含Fe³⁺稀土萃余废液加入氨水调节pH至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为400~600℃条件下焙烧1~3h得到氧化铁红。

所述步骤1中稀土萃余废液中Fe³⁺含量15~75g/L。

所述步骤1中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:5~1:20g/mL。

所述步骤2中氢氧化钠溶液浓度为0.5wt%~3wt%。

所述步骤3中H₂O₂溶液为分析纯，H₂O₂溶液与含Fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:15~1:30。

所述步骤4中氨水浓度为4wt%~8wt%。

本发明的有益效果是：

通过不同离子开始沉淀时pH值不同，将稀土萃余废液中铁和机械加工厂中的铁废料资源综合利用起来，在解决稀土萃余废液处理问题的基础上，可以回收制备高附加值氧化铁红产品，过程中产生的滤渣还可作为高铝水泥的添加剂使用。

获得的铁红中Fe₂O₃含量大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率大于90%。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，该稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液（稀土萃余废液中Fe³⁺含量75g/L，还含有Ti⁴⁺4g/L、Ca²⁺16g/L、Mg²⁺21g/L、Si⁴⁺15mg/L、Al₂O₃18g/L）中加入铁废料并混合保持24h得到含Fe²⁺稀土萃余废液；其中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:5g/mL;

步骤2、向步骤1得到的含Fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为3wt%）调节pH至5去除绝大部分Al、Ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含Fe²⁺稀土萃余废液加入H₂O₂溶液（H₂O₂溶液为分析纯，H₂O₂溶液与含Fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:15，将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺得到含Fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含Fe³⁺稀土萃余废液加入氨水（氨水浓度为8wt%）调节pH至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水（浓度为1wt%）进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为600℃条件下焙烧1h氧化铁红。

上述本实施例获得的氧化铁红中Fe₂O₃含量为95.76%，大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率为93.12%。

实施例2

如图1所示，该稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液（稀土萃余废液中Fe³⁺含量15g/L，还含Ti⁴⁺6g/L、Ca²⁺19g/L、Mg²⁺26g/L、Si⁴⁺21mg/L、Sc₂O₃0.3mg/L、Al₂O₃18g/L）中加入铁废料并混合保持72h得到含Fe²⁺稀土萃余废液；其中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:20g/mL

步骤2、向步骤1得到的含Fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为0.5wt%）调节pH至5去除绝大部分Al、Ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含Fe²⁺稀土萃余废液加入H₂O₂溶液（H₂O₂溶液为分析纯，H₂O₂溶液与含Fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:30），将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺得到含Fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含Fe³⁺稀土萃余废液加入氨水（氨水浓度为4wt%）调节pH至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水（浓度为1wt%）进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为400℃条件下焙烧3h得到氧化铁红。

上述本实施例获得的氧化铁红中Fe₂O₃含量为95.21%，大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率为91.79%。

实施例3

如图1所示，该稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液（稀土萃余废液中Fe³⁺含量40g/L，还含Ti⁴⁺4g/L、Ca²⁺16g/L、Mg²⁺26g/L、Si⁴⁺13mg/L、Sc₂O₃0.2mg/L、Al₂O₃25g/L）中加入铁废料并混合保持48h得到含Fe²⁺稀土萃余废液；其中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:10g/mL

步骤2、向步骤1得到的含Fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为2wt%）调节pH至5去除绝大部分Al、Ti杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含Fe²⁺稀土萃余废液加入H₂O₂溶液（H₂O₂溶液为分析纯，H₂O₂溶液与含Fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:18），将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺得到含Fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含Fe³⁺稀土萃余废液加入氨水（氨水浓度为6wt%）调节pH至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水（浓度为1wt%）进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为500℃条件下焙烧2h氧化铁红。

上述本实施例获得的氧化铁红中Fe₂O₃含量为96.25%，大于国家标准一级品大于95%的要求，且整个过程中铁的总回收率为92.41%。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1、向稀土萃余废液中加入铁废料并混合保持24~72h得到含Fe²⁺稀土萃余废液；所述稀土萃余废液中Fe³⁺含量15~75g/L，稀土萃余废液中还含有杂质Ti⁴⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺和Al₂O₃；

步骤2、向步骤1得到的含Fe²⁺稀土萃余废液加入氢氧化钠溶液调节pH至5去除杂质；

步骤3、将经步骤2处理的含Fe²⁺稀土萃余废液加入H₂O₂溶液，将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺得到含Fe³⁺稀土萃余废液；

步骤4、将经步骤3处理的含Fe³⁺稀土萃余废液加入氨水调节pH至6，然后过滤得到沉淀，沉淀采用稀氨水进行洗涤后干燥；

步骤5、将步骤4得到的沉淀在空气气氛下、温度为400~600℃条件下焙烧1~3h得到氧化铁红。

2.根据权利要求1所述的稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其特征在于：所述步骤1中铁废料与稀土萃余废液的固液比为1:5~1:20g/mL。

3.根据权利要求1所述的稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其特征在于：所述步骤2中氢氧化钠溶液浓度为0.5wt%~3wt%。

4.根据权利要求1所述的稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其特征在于：所述步骤3中H₂O₂溶液为分析纯，H₂O₂溶液与含Fe²⁺稀土萃余废液体积比为1:15~1:30。

5.根据权利要求1所述的稀土萃余废液回收制备氧化铁红的方法，其特征在于：所述步骤4中氨水浓度为4wt%~8wt%。

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