黄钾铁钒法沉铁

A 黄铁矾法除铁原理a 黄铁矾沉淀组成及热力学稳定性黄铁矶的分子式通常可以写成A03FeO4S06H 0或AFe (SO)2 2 332342(OH)，或A Fe ( SO) (OH)，式中A代表一价阳离子，即可以是K+、Na+、6264412NH+、Rb+、Ag+、一Pb2+或 H+O 等，例如：43黄钾铁矶：KFe (S0) (OH)，其化学组成：K0 9.41%，Fe 0 47.83%,3 42622 3S0 31.97%，H 0 10.79%。黄钠铁矶：NaFe (S0 ) (OH)，其化学组成：Na 0 6.4%；3234262Fe 0 49.42%； S0 33.04%，H0 11.14%。黄铵铁矶：NH Fe (S0 ) (OH)，其2 33243426化学组成：(NH) O 5.43%, Fe 0 49.93%，S0 33.37%, H0 11. 27%。4 22 332这些化合物通常称黄钾铁矶或黄铁矶。在自然界里，有些矿物具有类似 的组成，相同的结构和结晶形态，即所谓类质同晶。所谓矶，是一系列类质同晶 矿物的总称，而黄钾铁矶是矶中的一种。波北兹涅克和麦尔文研究了 Fe 0 -S0 -H 0三元系在某些温度下的平衡情2 332况，如下图所示。所有碱式盐、酸式盐及正盐都位于三元系相图内部，这是由于 它们都含有结晶水的缘故。无水硫酸高铁位于Fe 0 -S0二元系线上，但它在50C2 33和75C的条件下不是平衡相，即不会从溶液中以这种成分析出，因而没有在图上出现。按照平衡固相来分类，图大致可分成以下三类区域：FtjOi-HjOj乎歹iFq心7 SO卢別怕- 昭味炉J% J 3O95Ag7595Au7595Cu9095表二不同铁矶渣组成-*1 =1儿糸常规黄铁矶法低污染黄铁矶法Fe25%30%32.40%Zn260.25Cd0.05 0.20.001Pb0.2 2.00.05Ag1015g/t4g/1Au0.6g/t0.1g/tCo0.01%0.00%Cu0.1 0.30.016热废电琳議 去ms上尬複熔即蔓整荼a 奋球席机 和反应器e示訥1Ja横.JtflWrt11耳11上滞堆-F*m低特栾黄铁锹法中闾上厂生产掘程楠国ii二找擁电T过ar我国长沙矿冶研究院马荣骏等于20世纪80年代开展了低污染黄钾铁矾法的 研究，也得到了较好的结果。我国赤峰冶炼厂已采用低污染黄钾铁矾法进行工业 性生产，取得了良好的经济效益和社会效益。c 转化法除铁及其应用奥托昆普转化法是奥托昆普公司制定的。方法的特点是铁酸锌的浸出及 铁沉淀过程合并在一个阶段实现。自1973年2月以来，已经在科科拉电锌厂付 诸实践。7居UUH VU在浸出和沉铁同时进行，所形成的铁矾称为混合型黄铁矾，上图所示出HS0-Fe（S0） 3-（NH ） SO -H 0-（NH ） （H 0） -Fe （S0 ） （OH） 系2 4 2 4 4 2 4 2 4 x 3 （1-x） 3 4 2 6 生成混合型黄铁矾的稳定曲线。如果代表溶液成分的点位于曲线的上方，溶液内 的Fe3+将生成混合型黄铁矶沉淀。沉淀速度决定于Fe3+浓度距离相应平衡值的远 近。当代表液相成分点位于平衡曲线（固体物料的稳定区域）以上时，有可能在 大气压下浸出铁酸锌并同时沉铁，对铁酸锌物料中的有价金属同时将以硫酸盐形 态提取出来，反应可表示如下：3MCO * F勺0/订 +（7-k）H2SOj（Q +sA；SO4（0 + （2-WftQ=2忖也妙嚣莎【辱（SO仍爾弼+3McSO4（O （MZn24 fCi?+ ,Cd时詁二 N昇崔原理上,这个反应能裁曲铁酸锌的絵出朋載旣沉泄反应式加舍组毗達些反匝廿別雄: 3McO * F旳肌心”121/一珈曲 +3Fi；2（SOJj（1 i-!2H2O刍玛 W 感+jAj504U） +（l42a）HiO汀扎（0）曰陶（302扪訂十佰十衬出50*合井式（17-22）厘式f f? - 2），可得到以丁的总反应:霑曲网 F赴偽仙）2H*也-3Fe2（S（Jsl）-觀缶扌a （上：兰）阪o 山卽）+ jFCEO,3 + a2s0AD *9-加同尹从理论上看，铁酸锌的浸出及铁的沉淀可在下图平衡线以上的条件进行。 但因为当溶液含酸量减少时铁酸锌的浸出速度将降低；又当溶液含酸量增加时， 残留铁量将增加。因此实践中必须选择在最佳酸度范围内操作。如图所示在科科 拉厂转化法使锌的浸出收率由从前的92%上升到96。科科扯厂转住直流程示煙囹T申痂卅卜*at疋电机帰熔苦Ttd 铁矾渣的处理及利用黄铁矾法在锌冶炼厂通常采用焙砂做中和剂，造成有价金属的损失。由 于铅、银、锢等在除铁过程中也能生成黄铁矾型复盐，因此如何从矾渣中回收有 价金属、硫酸盐、铁制品以及渣的固化，引起各国学者的重视。有人用化学和矿物方法考察了银在湿法炼锌中的行为。焙烧时，精矿中的银矿物转变成硫酸银、氧化银和金属银。浸出时，银主要先以硫酸银AgSO)24形式溶解，然后立即转成不溶性AgS沉淀并环包着细的或粗的闪锌矿颗粒。在2热酸浸出时，形成元素硫一黄铁矶粒群，其中有细小的AgS或AgS的夹杂物和22取代黄铁矶中的一价阳离子的银存在。溶解后的银对黄铁矶型化合物具有很强的 亲和力。大于90%的可溶性银与Na+、NH+、Pb2+等型黄铁矶共沉淀。4在黄铁矶沉淀中，银黄铁矶比钠或铵型黄铁矶更稳定。在银、钠共存体 系中，黄铁矶中含银量随溶液中银浓度增加而增加。但钾型黄铁矶比银型更稳定。 因此如果以K+作沉淀剂，对捕集溶液中的微量银是不利的。我国会东炼锌厂做了热酸浸出-铁矶沉铁一段转化法处理锌渣的工业试 验。产出的铅银铁矶渣经选矿产出产品含银1.5%。沈阳冶炼厂和辽宁冶金研究所曾经研究从黄铁矶渣中综合回收有价金属 的工艺流程。