專利名稱：由多組分溶液中分離鉻離子和鐵離子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及鉻鐵礦的加工技術(shù)，具體涉及多組分溶液中 鉻離子與鐵離子的分離方法。
背景技術(shù)：
目前鉻鹽制備工藝多以鉻鐵礦為原料，采用鈣化焙燒工藝，不僅工藝流程長，而且 在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含有Cr6+的廢渣，而這種廢渣已被世界各國列為固體廢棄物治理的 重中之重。而采用硫酸法制備鉻鹽過程中又受到溶液中鉻鐵離子分離的影響，使硫酸法制 備鉻鹽技術(shù)受到限制。溶液中鉻離子和鐵離子的分離工藝有以下幾種
(1)硫酸亞鐵結(jié)晶法。硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液一還原一濃縮一結(jié)晶一分離一硫酸鉻 溶液一濃縮一再結(jié)晶一硫酸鉻(分離不徹底，硫酸鉻中還含有大量的鐵離子)。(2 )pH值控制法。硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液一滴加純堿或氫氧化鈉溶液一控制PH 值一分離一硫酸鉻溶液一濃縮一再結(jié)晶一硫酸鉻(分離不徹底，硫酸鉻中還含有大量的鐵 離子)。(3)針鐵礦法。硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液一濃縮一加入濃硫酸一氧化一結(jié)晶一分 離一硫酸鉻溶液一濃縮一再結(jié)晶一硫酸鉻(分離不徹底，硫酸鉻中還含有大量的鐵離子)。利用萃取法分離溶液中鉻鐵離子，不僅可以改進除鐵工藝，而且對于鉻鹽行業(yè)的 可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前鉻鐵礦制備鉻鹽工藝存在的不足之處，本發(fā)明提供一種由多組分溶液中 分離鉻離子和鐵離子的方法，達到減少“三廢”排放、減少環(huán)境污染的目的。本發(fā)明方法的工藝過程如下。以硫酸浸出鉻鐵礦后的硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液為原料，按質(zhì)量百分比計，鉻離 子含量為39Γ12%，鐵離子含量為1%飛％。采用萃取方法除鐵，向硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液中加入萃取劑進行萃取，萃取劑 選用十八烷基二甲基叔胺、十八烷基叔胺或雙十八烷基叔胺，萃取劑加入量為硫酸鉻和硫 酸鐵混合溶液體積的10% 50%，萃取后得到非有機相為硫酸鉻溶液，得到有機相為萃取劑 和硫酸鐵，而后用質(zhì)量濃度為5% 15%的氫氧化鈉溶液對有機相進行反萃取，控制氫氧化 鈉溶液的加入量為有機相體積的3% 8%，調(diào)節(jié)ρΗ值為9 10，得到氫氧化鐵、硫酸鈉溶液 和萃取劑，萃取劑循環(huán)使用。利用氫氧化鐵為原料以高溫結(jié)晶的方法制備氧化鐵紅顏料，可 以應(yīng)用到建筑、涂料和汽車等行業(yè)。利用萃取得到的硫酸鉻溶液，采用直接結(jié)晶的方法制備硫酸鉻。硫酸鉻產(chǎn)品指標(biāo) 如表1所示，氧化鐵紅產(chǎn)品指標(biāo)如表2所示，采用化學(xué)分析方法。表1直接結(jié)晶制備的硫酸鉻指標(biāo)
權(quán)利要求
一種由多組分溶液中分離鉻離子和鐵離子的方法，其特征在于以硫酸浸出鉻鐵礦后的硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液為原料，向硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液中加入萃取劑進行萃取，萃取劑選用十八烷基二甲基叔胺、十八烷基叔胺或雙十八烷基叔胺，萃取劑加入量為硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液體積的10%～50%，萃取后得到非有機相為硫酸鉻溶液，得到有機相為萃取劑和硫酸鐵，而后用氫氧化鈉溶液對有機相進行反萃取，調(diào)節(jié) pH值為9～10，得到氫氧化鐵、硫酸鈉溶液和萃取劑，萃取劑循環(huán)使用，利用萃取得到的硫酸鉻溶液，采用直接結(jié)晶的方法制備硫酸鉻。
2.按照權(quán)利要求1所述的由多組分溶液中分離鉻離子和鐵離子的方法，其特征在于硫 酸鉻和硫酸鐵混合溶液中，按質(zhì)量百分比計，鉻離子含量為39Γ12%，鐵離子含量為1%飛％。
3.按照權(quán)利要求1所述的由多組分溶液中分離鉻離子和鐵離子的方法，其特征在于 用質(zhì)量濃度為5% 15%的氫氧化鈉溶液對有機相進行反萃取，控制氫氧化鈉溶液的加入量 為有機相體積的3% 8%。
全文摘要
一種由多組分溶液中分離鉻離子和鐵離子的方法，以硫酸浸出鉻鐵礦后的硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液為原料，加入萃取劑進行萃取，萃取后得到非有機相為硫酸鉻溶液，得到有機相為萃取劑和硫酸鐵，而后用氫氧化鈉溶液對有機相進行反萃取，調(diào)節(jié)pH值為9～10，得到氫氧化鐵、硫酸鈉溶液和萃取劑，萃取劑循環(huán)使用，利用萃取得到的硫酸鉻溶液，采用直接結(jié)晶的方法制備硫酸鉻，利用氫氧化鐵為原料以高溫結(jié)晶的方法制備氧化鐵紅顏料。本發(fā)明與已有的從硫酸鉻和硫酸鐵混合溶液中除鐵的技術(shù)相比較，最為顯著的特點為工藝流程短，無“三廢”排放，萃取劑循環(huán)使用。副產(chǎn)物氧化鐵紅中不含有六價鉻，且可以應(yīng)用到建筑、涂料和汽車等行業(yè)。
文檔編號C22B3/28GK101974688SQ20101051063
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者劉承軍, 史培陽, 姜茂發(fā) 申請人:東北大學(xué)