一种从含硒酸泥中分离和回收硫、铁、硒的方法

摘要

本发明公开了一种从硫铁矿制酸过程含硒酸泥中回收硫、铁、硒的方法。先在含硒酸泥中加入煤油浸提单质硫，过滤分离含单质硫的热煤油和含硒、铁的脱硫渣；待热煤油冷却后单质硫析出。再将含硒、铁的脱硫渣加入到硫酸和氯酸钠的混合溶液中，过滤分离氧化浸出液和含铁残渣，在氧化浸出液中先后加入亚硫酸钠和硫脲，还原得到沉硒后液和粗硒。硫的总回收率达97~98％；硒的品位达到92~93％，硒的总回收率达94~95％。本发明操作简便、设备简单、具有很好的应用价值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含硒酸泥中分离和回收硫、铁、硒的方法。

背景技术

用硫铁矿生产硫酸中的含硒酸泥中硫的含量较高，采用适当的方法将其中的硫与硒、铁等有价金属进行分离和回收，无论从资源回收还是环境保护方面来说都具有积极意义。目前，国内主要采用流态化焙烧等火法冶炼工艺，虽然脱硫率较高，但单质硫转化为SO₂；其次，是通过溶剂萃取法、真空蒸馏法、离子交换法、纯碱焙烧法等都可以将硒与其他杂质分离，但这些工艺适用于处理硒品位较低的物料、工序复杂且单质硫的综合利用率不高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从含硒酸泥中分离和回收硫、铁、硒的方法。以实现回收资源、降低成本、节省能源、简化工艺的目的。

本发明的技术方案包括以下步骤：

(1)煤油浸提单质硫：在含硒酸泥中加入液固比为4∶1~12∶1的煤油，在温度为50~100℃，浸提0.4~0.6h；过滤分离含单质硫的热煤油和含硒、铁的脱硫渣；

(2)氧化浸硒：将脱硫渣加入到恒速搅拌反应器中、用包含有250~350g/L的硫酸和50~150g/L的氯酸钠的混合溶液，控制液固比为2∶1~5∶1，反应温度为65~95℃，反应1~3小时，过滤分离氧化浸出液和含铁残渣；

(3)还原沉硒：在氧化浸出液中先后加入50-100g/L的亚硫酸钠和10-50g/L的硫脲；

(4)按照已有技术从沉硒后液中回收铁；

(5)按已有技术进行单质硫、粗硒的干燥处理。

所述煤油浸提单质硫中，浸提液固比为5∶1~10∶1；温度为65~95℃。

所述氧化浸提硒中，用包含有250~300g/L的硫酸和50~100g/L的氯化钠的混合溶液，控制液固比为3∶1~5∶1。

本发明使用煤油脱硫、氧化浸硒、还原沉硒进行硫、硒、铁的分离和回收。经煤油脱硫后，可以使脱硫渣中硒、铁等有价金属含量富集1~2倍，冷却析出的单质硫达到工业指标；脱硫渣经氧化浸出后，可以使氧化浸出液中硒的浓度达到42~43g/L、铁的浓度达到9~10g/L；最后经还原沉硒，可使沉硒后液中硒的浓度降至0.4~0.5g/L。硫的总回收率达97~98％，硒的品位达到92~93％，硒的总回收率达94~95％；本发明在分离过程中有效地回收了单质硫，达到了工业硫磺的指标；在分离硒、铁过程中操作简便、设备简单、有效地解决了含硒酸泥回收硒的困难问题；还能实现资源的再利用、降低了生产成本，节省了能源，无论从资源回收还是环境保护方面来说都具有十分重要的意义。

具体实施方案

实施例1：

(1)取含硒酸泥100g，分析渣中含硫量为23.80％；含硒量为9.10％；含铁量为28.92％；加入煤油控制温度为65℃，在液固比为6∶1条件下，反应0.5h；立即过滤分离富含单质硫的热煤油和富含硒、铁的脱硫渣；得到脱硫渣88.69g，脱硫渣中含硫量为14.08％，含硒量为10.26％，含铁量为32.61％；

(2)将以上所得的脱硫渣加入包含硫酸为250g/L、氯酸钠为50g/L的混合溶液，控制液固比为4∶1条件下，温度为80℃，反应2h，过滤分离氧化浸出液和含铁残渣；氧化浸出液中硒的浓度达到29.08g/L，铁的浓度达到6.52g/L；

(3)将以上所得的氧化浸出液先后加入包含有50g/L的亚硫酸钠和30g/L硫脲，还原得到沉硒后液和粗硒；沉硒后液中硒的浓度降至1.98g/L；

(4)按照已有技术从沉硒后液回收铁；

(5)单质硫、粗硒的干燥处理：

A.按已有技术从第1步分离的富含单质硫的热煤油，待热煤油冷却后单质硫析出，在真空干燥箱于60℃干燥12h；硫的总回收率达47.52％；

B.按已有技术从第3步分离的粗硒，在真空干燥箱于20℃干燥12h。硒的总回收率达65.90％。

实施例2：

(1)取含硒酸泥100g，分析渣中含硫量为23.80％；含硒量为9.10％；含铁量为28.92％；加入煤油控制温度为80℃，在液固比为8∶1条件下，反应0.5h；立即过滤分离富含单质硫的热煤油和富含硒、铁的脱硫渣；得到脱硫渣82.50g，脱硫渣中含硫量为7.64％，含硒量为11.03％，含铁量为35.05％；

(2)将以上所得的脱硫渣加入包含硫酸为350g/L、氯酸钠为150g/L的混合溶液，控制液固比为3∶1条件下，温度为80℃，反应2h，过滤分离氧化浸出液和含铁残渣；氧化浸出液中硒的浓度达到34.58g/L，铁的浓度达到6.83g/L；

(3)(3)将以上所得的氧化浸出液先后加入包含有100g/L的亚硫酸钠和30g/L硫脲，还原得到沉硒后液和粗硒；沉硒后液中硒的浓度降至0.79g/L；

(4)按照已有技术从沉硒后液回收铁；

(5)按已有技术进行单质硫、粗硒的干燥处理：硫的总回收率达73.53％；硒的总回收率达87.84％。

实施例3：

(1)取含硒酸泥100g，分析渣中含硫量为23.80％；含硒量为9.10％；含铁量为28.92％；加入煤油控制温度为95℃，在液固比为12∶1条件下，反应0.5h；立即过滤分离富含单质硫的热煤油和富含硒、铁的脱硫渣；得到脱硫渣76.50g，脱硫渣中含硒量为11.90％，含铁量为37.80％；

(2)将以上所得的脱硫渣加入包含硫酸为300g/L、氯酸钠为100g/L的混合溶液，控制液固比为5∶1条件下，温度为80℃，反应2h，过滤分离氧化浸出液和含铁残渣；氧化浸出液中硒的浓度达到42.18g/L，铁的浓度达到9.55g/L；

(3)将以上所得的氧化浸出液先后加入包含有55g/L的亚硫酸钠和18g/L硫脲，还原得到沉硒后液和粗硒；沉硒后液中硒的浓度降至0.48g/L；

(4)按照已有技术从沉硒后液回收铁；

(5)按已有技术进行单质硫、粗硒的干燥处理：硫的总回收率达97.98％；硒的总回收率达94.05％。