專利名稱：：制備草酸亞鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制備草酸亞鐵的方法，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：以鈦精礦為原料，采用硫酸法制取鈦白粉時(shí)，鈦精礦中的鐵會(huì)大量溶解，生成硫酸亞鐵，在經(jīng)過冷凍除鐵工序與鈦液分離時(shí)，結(jié)晶出FeS047H20(綠礬)。我國攀枝花地區(qū)的鈦精礦的T叫含量為47X左右，采用該種鈦精礦制取鈦白時(shí)，每生產(chǎn)1噸鈦白粉，得到副產(chǎn)物綠礬3.5噸左右。隨著鈦白生產(chǎn)能力的擴(kuò)大，綠礬問題已經(jīng)成為制約硫酸法鈦白生產(chǎn)的重要因素。由于綠礬用途較窄，難以大批量處理，且綠礬具有較強(qiáng)的可溶性，無法露天堆放儲(chǔ)存，嚴(yán)重制約了鈦白企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對于硫酸亞鐵綜合利用，國內(nèi)做了大量的研究，但由于用量的限制，目前仍沒有取得突破性的進(jìn)展。草酸亞鐵作為一種化工原料，可廣泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的著色劑，以及新型電池材料、感光材料的制取。草酸亞鐵作為合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰的原料，正引起人們的廣泛關(guān)注。草酸亞鐵FeC2042H20常見的制取方法是用硫酸亞鐵銨與草酸進(jìn)行合成。最近幾年來，有報(bào)道稱用脫硫渣和赤鐵礦制取草酸亞鐵。無論是采用渣或礦制取草酸亞鐵均需經(jīng)過破粹、細(xì)磨、酸浸、除雜、合成等工序，工序較為復(fù)雜，且制取成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備草酸亞鐵的方法，該方法可以循環(huán)利用鈦精礦制取鈦白時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物綠礬。本發(fā)明制備草酸亞鐵FeC2042H20的方法，是以硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬為原料，具體步驟如下a、綠礬加水溶解，得到硫酸亞鐵溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH值為5.66.5，過濾；b、濾液用P204萃取，分離得到有機(jī)相和水相；c、水相中加入含F(xiàn)—的溶液以沉淀Mg2+，過濾，濾液中加入草酸溶液，過濾，即得草酸亞鐵結(jié)晶。進(jìn)一步的，上述制備草酸亞鐵的方法，其a步驟所述的硫酸亞鐵溶液中的Fe2+濃度優(yōu)選為7585g/L。Fe2+濃度過低，則草酸利用率降低，F(xiàn)e2+濃度過高，則硫酸亞鐵溶液容易出現(xiàn)結(jié)晶。其中，上述制備草酸亞鐵的方法，為了使鈣、鋁、鈦等雜質(zhì)盡可能完全沉淀，其a步驟用氨水調(diào)節(jié)PH值優(yōu)選為6。其中，上述制備草酸亞鐵的方法，其b步驟萃取時(shí)還加入260號煤油作為稀釋劑，其中，P204與260號煤油的體積比為2:2.53.5。進(jìn)一步的，為了使萃取效果更好，萃取時(shí)的相比優(yōu)選為0/A=1.41.6:1，即P204與260號煤油的體積之和b步驟濾液的體積=1.41.6:1。其中，上述c步驟在沉淀Mg"時(shí)，加入的F—與水相中的Mg2+的摩爾比優(yōu)選為2.082.12:1(最優(yōu)選2.1:1)。為了盡可能的沉淀完全，需要加入稍過量F—，但如果F—加入過多，則會(huì)損失溶液中的亞鐵。進(jìn)一步的，為了盡可能的將硫酸亞鐵完全轉(zhuǎn)化為草酸亞鐵，上述c步驟在沉淀Mg2+后過濾所得濾液中加入過量過飽和草酸溶液，過濾，即得草酸亞鐵結(jié)晶?？筛鶕?jù)加入草酸溶液時(shí)草酸亞鐵結(jié)晶是否繼續(xù)產(chǎn)生來判斷草酸是否過量，也可以通過計(jì)算Fe"含量來確定草酸的加入量。其中，上述的過飽和草酸溶液為9297°C的去離子水中加入過量草酸制備而得。進(jìn)一步的，為了得到純度更高的草酸亞鐵，上述c步驟所得草酸亞鐵結(jié)晶還經(jīng)過9297t:的去離子水洗滌、10(rC以下烘干和粉碎處理步驟。進(jìn)一步的，上述c步驟所述的含F(xiàn)—的溶液優(yōu)選為NH4F溶液。加入NH4F溶液可以便于草酸亞鐵結(jié)晶的洗滌，減少洗滌難度。進(jìn)一步的，為了節(jié)約生產(chǎn)成本，避免資源浪費(fèi)，上述b步驟分離所得有機(jī)相還用23mol/L的硫酸溶液反萃取，使有機(jī)相再生，以供循環(huán)使用；其中，反萃取時(shí)的相比為0/A=911:1。由于硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬中含有較多雜質(zhì)金屬離子，如Mg"、Al"等，故不能直接采用草酸與硫酸亞鐵反應(yīng)制備草酸亞鐵，需要先除去雜質(zhì)。本發(fā)明方法除雜質(zhì)效果較好，所制得的草酸亞鐵純度可高達(dá)98%以上。由于采用硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬為原料，原料成本較低，不僅解決了綠礬難以處理的問題，還提高了綠礬的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，為硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬的處理提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例采用本發(fā)明方法制備草酸亞鐵1、將500克綠礬(硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物)溶于800ml沸水中，攪拌溶解，在攪拌的情況下，緩慢加入i:1(v/v)氨水(即市售的最濃氨水與水按體積i:i配制)，調(diào)節(jié)溶液的PH值為6，過濾，濾液備用；2、溶劑萃取2.1萃取將P204與260號煤油按體積比2:3配制成有機(jī)相，有機(jī)相與步驟1的濾液按體積比1.5:1(即0/A二1.5/1)混合，震蕩5min，震蕩級數(shù)為3級。分離得到有機(jī)相和水相。2.2反萃取有機(jī)相與濃度為2mol/L的H2S04溶液按體積比10:1(即0/A二10/1)混合，震蕩10min，震蕩級數(shù)為2級。使有機(jī)相再生，以供循環(huán)使用。3、步驟2萃取所得水相攪拌并緩慢加入20%的NH4F溶液，沉淀Mg2+，NH4F與Mg2+的摩爾比為2.1:l，過濾；濾液緩慢加入過飽和草酸溶液(95tO，得到草酸亞鐵結(jié)晶，當(dāng)沒有新的結(jié)晶生成時(shí)，停止加入草酸溶液，過濾，得到草酸亞鐵結(jié)晶，用95°C的去離子水洗滌草酸亞鐵結(jié)晶，洗滌后的草酸亞鐵結(jié)晶于9(TC烘2小時(shí)，冷卻后粉粹，取樣檢驗(yàn)、包裝，得到草酸亞鐵產(chǎn)品。所得草酸亞鐵產(chǎn)品的質(zhì)量見表1，該草酸亞鐵產(chǎn)品100%通過400目篩，草酸亞鐵的含量為98.42%。表1草酸亞鐵產(chǎn)品質(zhì)量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求制備草酸亞鐵的方法，其特征在于以硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬為原料，具體步驟如下a、綠礬加水溶解，得到硫酸亞鐵溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH值為5.6～6.5，過濾；b、濾液用P2O4萃取，分離得到有機(jī)相和水相；c、水相中加入含F(xiàn)-的溶液以沉淀Mg2÷，過濾，濾液中加入草酸溶液，過濾，即得草酸亞鐵結(jié)晶。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于a步驟所述的硫酸亞鐵溶液中Fe2+濃度為7585g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于a步驟用氨水調(diào)節(jié)pH值為6。4.根據(jù)權(quán)利要求13任一項(xiàng)所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于b步驟萃取時(shí)還加入260號煤油作為稀釋劑，其中，P204與260號煤油的體積比為2:2.53.5。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于b步驟萃取時(shí)的相比0/A=1.41.6:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于c步驟加入的F-與水相中的]\%2+的摩爾比為2.082.12:1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于c步驟沉淀182+后過濾所得濾液中加入過量過飽和草酸溶液，過濾，即得草酸亞鐵結(jié)晶；其中，所述的過飽和草酸溶液為9297t:的去離子水中加入過量草酸制備而得。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于c步驟所得草酸亞鐵結(jié)晶還經(jīng)過9297°C的去離子水洗滌、IO(TC以下烘干和粉碎處理步驟。9.根據(jù)權(quán)利要求18任一項(xiàng)所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于c步驟所述的含F(xiàn)-的溶液為NH/溶液。10.根據(jù)權(quán)利要求19任一項(xiàng)所述的制備草酸亞鐵的方法，其特征在于b步驟分離所得有機(jī)相用23mol/L的硫酸溶液反萃取，使有機(jī)相再生，以供循環(huán)使用；其中，反萃取時(shí)的相比為0/A=911:1。全文摘要本發(fā)明涉及制備草酸亞鐵的方法，屬于化工領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種制備草酸亞鐵的方法，該方法可以循環(huán)利用鈦精礦制取鈦白時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物綠礬。本發(fā)明制備草酸亞鐵的方法，是以硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬為原料，具體步驟如下a、綠礬加水溶解，得到硫酸亞鐵溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH值為5.6～6.5，過濾；b、濾液用P2O4萃取，分離得到有機(jī)相和水相；c、水相中加入含F(xiàn)的溶液以沉淀Mg2+，過濾，濾液中加入草酸溶液，過濾，即得草酸亞鐵結(jié)晶。本發(fā)明方法不僅解決了綠礬堆放的問題，還提高了綠礬的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，為硫酸法制取鈦白粉的副產(chǎn)物綠礬的處理提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。文檔編號C07C51/41GK101717331SQ20091031049公開日2010年6月2日申請日期2009年11月26日優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日發(fā)明者劉森林,李哲,李良,程世華,羅建林,陸平,陳祝春,黃家旭申請人:攀枝花新鋼釩股份有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司