CN112877550A

CN112877550A - 一种铟锗联浸联萃工艺

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Publication number: CN112877550A
Application number: CN202110032089.XA
Authority: CN
Inventors: 张祖涛; 霍成立; 杨文明; 刘超; 王荀; 黄仙; 庞杰
Original assignee: Yangxin Pengfu Mines Co ltd; Beijing Geoenviron Engineering and Technology Inc
Current assignee: Yangxin Pengfu Mines Co ltd; Beijing Geoenviron Engineering and Technology Inc
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2041-01-11
Also published as: CN112877550B

Abstract

本发明公开了一种铟锗联浸联萃工艺，包括：含铟物料浸出：采用锌电解废液和浓硫酸进行两段浸出，得到铟浸出液；铟浸出液还原：采用铁粉对铟浸出液进行还原，得到铟还原液；铟还原液萃取：采用P₂O₄和磺化煤油对铟还原液进行萃取，得到萃铟余液；含锗物料浸出：采用萃铟余液和浓硫酸进行两段浸出，得到锗浸出液；锗浸出液还原：采用铁粉对锗浸出液进行还原，得到锗还原液；锗还原液萃取：采用N235和磺化煤油对锗还原液进行萃取，得到萃锗余液，将萃锗余液送至电锌系统净化。本发明可充分回收萃铟余液中的锗，降低萃铟余液的净化成本，提高经济效益。

Description

一种铟锗联浸联萃工艺

技术领域

本发明涉及铟锗湿法冶炼技术领域，具体涉及一种铟锗联浸联萃工艺。

背景技术

铟锗冶炼多采用湿法工艺，由于铟锗没有独立的矿床，多伴生于锌矿中，因而铟锗冶炼一般采用锌浸出渣作为提炼原料，和湿法炼锌系统形成闭环。浸出渣中除铟外还含有少量锗，在浸出铟的过程中部分锗也随着被浸出，进入铟浸出液。

在现有铟浸出液萃取的工艺中，铟浸出液萃铟后，萃铟余液直接送至电锌车间净化，萃铟余液中的锗作为杂质被除去；不仅浪费，而且还要消耗大量的净化剂，增加净化成本；并且，若锗净化不干净，将直接影响锌电解效率。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种铟锗联浸联萃工艺，可充分回收萃铟余液中的锗，降低萃铟余液的净化成本，提高经济效益。

本发明公开了一种铟锗联浸联萃工艺，包括：

含铟物料浸出：采用锌电解废液和浓硫酸进行两段浸出，得到铟浸出液；

铟浸出液还原：采用铁粉对所述铟浸出液进行还原，得到铟还原液；

铟还原液萃取：采用P₂O₄和磺化煤油对所述铟还原液进行萃取，得到萃铟余液；

含锗物料浸出：采用所述萃铟余液和浓硫酸进行两段浸出，得到锗浸出液；

锗浸出液还原：采用铁粉对所述锗浸出液进行还原，得到锗还原液；

锗还原液萃取：采用N235和磺化煤油对所述锗还原液进行萃取，得到萃锗余液，将所述萃锗余液送至电锌系统净化。

作为本发明的进一步改进，在所述含铟物料浸出的过程中，

始酸浓度为300-400g/L，一浸终酸浓度120-180g/L，浸出温度为80-90℃。

作为本发明的进一步改进，在所述铟浸出液还原的过程中，

所述铁粉的粒径<40μm，还原温度为40-50℃。

作为本发明的进一步改进，在所述铟还原液萃取的过程中，

所述P₂O₄和磺化煤油的重量比为4:1。

作为本发明的进一步改进，在所述含锗物料浸出的过程中，

始酸浓度为200-300g/L，一浸液pH为5.0，浸出温度为80-90℃。

作为本发明的进一步改进，在所述锗浸出液还原的过程中，

所述铁粉的粒径<40μm，还原温度为40-50℃。

作为本发明的进一步改进，在所述锗还原液萃取的过程中，

所述N235和磺化煤油的重量比为4:1。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明将萃铟余液返回至浸锗工序，不仅回收了其中的锗，还降低了萃铟余液的净化成本，提高了经济效益；另外，减少了湿法系统总溶液体积，避免了胀液。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的铟锗联浸联萃工艺的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种铟锗联浸联萃工艺，包括：

步骤1、含铟物料浸出：

采用锌电解废液和浓硫酸进行两段浸出，得到铟浸出液；其中，

在上述过程中，含铟物料浸出采用两段浸出工艺，始酸浓度300-400g/L；锌电解废液酸浓度一般在150g/L左右，因此需补加浓硫酸至酸浓度为300-400g/L；浸出温度80-90℃，一浸终酸浓度120-180g/L，一浸渣作为二浸原料，二浸液作为一浸浸出前液，一浸液进入还原工序，一浸渣因含铅高作为铅泥出售；

在上述过程中，含铟物料浸出利用硫酸在一定温度下和含铟物料反应，将其中的铟变为铟离子进入溶液中，采用两段浸出，提高了铟浸出率及含铟物料中锌的浸出率。

步骤2、铟浸出液还原：

采用铁粉对铟浸出液进行还原，得到铟还原液；其中，

在上述过程中，铁粉的粒径<40μm，还原温度为40-50℃；利用铁粉将浸出液中Fe³⁺还原为Fe²⁺，由于Fe³⁺在萃取过程容易和铟一起被萃取，而Fe²⁺不易被萃取；因此，需在萃取前将Fe³⁺转化为Fe²⁺，反应为：

Fe+2Fe³⁺＝3Fe²⁺

还原后液Fe³⁺应小于150mg/L。

步骤3、铟还原液萃取：

采用P₂O₄和磺化煤油对铟还原液进行萃取，得到萃铟余液；其中，

在上述过程中，P₂O₄和磺化煤油的重量比为4:1，P₂O₄为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，利用铟离子在水相和油相溶解度不同，从水相富集至油相。

铟萃取剂P₂O₄是一种阳离子萃取剂，其主要成份为(2-乙基已基)磷酸脂，通常以二聚体存在，其离解过程：

[H₂A₂]＝HA₂ ^-+H⁺，

其中A：-OOP(OR₂)，萃取的主要反应如式：

In³⁺+3[H₂A₂]＝[InA₃·3HA]+3H⁺

萃取后的萃取液进行反萃取，萃铟余液传统工艺送至电锌车间净化，由于其含有100-300mg/L的锗，直接净化不仅浪费，而且消耗大量的净化剂；为此，本发明将萃铟余液作为含锗物料的浸出前液，用于浸出锗。

步骤4、含锗物料浸出：

采用萃铟余液和浓硫酸进行两段浸出，得到锗浸出液；其中，

在上述过程中，含锗物料浸出采用两段浸出，一浸终点pH为5.0，浸出温度为80-90℃，一浸液送至还原、萃取，一浸渣进行二浸，二浸前液采用萃铟余液+浓硫酸，始酸浓度为200-300g/L，浸出温度80-90℃，二浸液作为一浸前液。

步骤5、锗浸出液还原：

采用铁粉对锗浸出液进行还原，得到锗还原液；其中，

在上述过程中，铁粉的粒径<40μm，还原温度为40-50℃；利用铁粉将浸出液中Fe³⁺还原为Fe²⁺，由于Fe³⁺在萃取过程容易和锗一起被萃取，而Fe²⁺不易被萃取；因此，需在萃取前将Fe³⁺转化为Fe²⁺，反应为：

Fe+2Fe³⁺＝3Fe²⁺

还原后液Fe³⁺应小于150mg/L。

步骤6、锗还原液萃取：

采用N235和磺化煤油对锗还原液进行萃取，得到萃锗余液，将萃锗余液送至电锌系统净化；其中，

在上述过程中，N235和磺化煤油的重量比为4:1，N235为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，利用锗离子在水相和油相溶解度不同，从水相富集至油相。锗的萃取剂N235是一种阴离子萃取剂，其主要成份为：三辛癸烷基叔胺，

萃锗的反应：

锗萃取液进行反萃取，萃锗余液送至电锌车间净化、电解。

实施例1

本发明提供一种铟锗联浸联萃工艺，包括：

步骤1、含铟物料浸出：

一种含铟物料成分为：In 1200g/t、Ge 360g/t、Zn 15.3％，用锌电解废液+浓硫酸进行两段浸出，一浸温度80-90℃，终酸180g/L,二浸始酸浓度400g/L，固液比5:1，浸出温度80-90℃，一浸液含In 1200mg/L、Ge 300mg/L、H₂SO₄180g/L、Fe³⁺340mg/L。

步骤2、铟浸出液还原：

根据铟一浸液Fe³⁺含量计算铁粉理论加入量，铁粉理论加入量为Fe³⁺总含量1/2，按铁粉理论加入量1.5倍加入铁粉还原，还原温度50℃，还原后液Fe³⁺浓度为60mg/L。

步骤3、铟还原液萃取：

按重量比P₂O₄:磺化煤油＝4:1配制萃取剂，萃取上一步骤中的铟还原后液，萃余液含In 5mg/L，Ge 255mg/L。

步骤4、含锗物料浸出：

一种含锗物料成分为：Ge 1000g/t、Zn 16.2％，采用上一步骤的中的铟萃余液进行两段浸出，一浸终点Ph5.0，浸出温度80-90℃，二浸前液采用萃铟余液+浓硫酸，始酸浓度为300g/L，浸出温度80-90℃，一浸液含Ge 1.3g/L、Fe³⁺280mg/L。

步骤5、锗浸出液还原：

根据锗一浸液Fe³⁺总含量计算铁粉理论加入量，铁粉理论加入量为Fe³⁺总含量1/2，按铁粉理论加入量1.5倍加入铁粉还原，还原温度50℃，还原后液Fe³⁺浓度为65mg/L。

步骤6、锗还原液萃取：

按重量比N235：磺化煤油＝4:1配制萃取剂，萃取上一步骤中的锗还原后液，萃取液萃余液含Ge 4mg/L，萃余液送至电锌系统净化。实施例2：本发明提供一种铟锗联浸联萃工艺，包括：

步骤1、含铟物料浸出：

一种含铟物料成分为：In 1030g/t、Ge 524g/t、Zn 16.1％，用锌电解废液+浓硫酸进行两段浸出，一浸温度80-90℃，终酸160g/L,二浸始酸浓度350g/L，固液比4:1，浸出温度80-90℃，一浸液含In 1130mg/L、Ge 420mg/L、H₂SO₄160g/L、Fe³⁺320mg/L。

步骤2、铟浸出液还原：

根据铟一浸液Fe³⁺含量计算铁粉理论加入量，铁粉理论加入量为Fe³⁺总含量1/2，按铁粉理论加入量1.3倍加入铁粉还原，还原温度50℃，还原后液Fe³⁺浓度为110mg/L。

步骤3、铟还原液萃取：

按重量比P₂O₄:磺化煤油＝4:1配制萃取剂，萃取上一步骤中的铟还原后液，萃余液含In 4mg/L，Ge 400mg/L。

步骤4、含锗物料浸出：

一种含锗物料成分为：Ge 900g/t、Zn 14.8％，采用上一步骤的中的铟萃余液进行两段浸出，一浸终点Ph5.0，浸出温度80-90℃，二浸前液采用萃铟余液+浓硫酸，始酸浓度为280g/L，浸出温度80-90℃，一浸液含Ge 1.2g/L、Fe³⁺260mg/L。

步骤5、锗浸出液还原：

根据锗一浸液Fe³⁺总含量计算铁粉理论加入量，铁粉理论加入量为Fe³⁺总含量1/2，按铁粉理论加入量1.3倍加入铁粉还原，还原温度50℃，还原后液Fe³⁺浓度为98mg/L。

步骤6、锗还原液萃取：

按重量比N235：磺化煤油＝4:1配制萃取剂，萃取上一步骤中的锗还原后液，萃取液萃余液含Ge 4mg/L，萃余液送至电锌系统净化。实施例3：

本发明提供一种铟锗联浸联萃工艺，包括：

步骤1、含铟物料浸出：

一种含铟物料成分为：In 728g/t、Ge 365g/t、Zn 18.1％，用锌电解废液+浓硫酸进行两段浸出，一浸温度80-90℃，终酸140g/L,二浸始酸浓度300g/L，固液比5:1，浸出温度80-90℃，一浸液含In 860mg/L、Ge 280mg/L、H₂SO₄140g/L、Fe³⁺276mg/L。

步骤2、铟浸出液还原：

根据铟一浸液Fe³⁺含量计算铁粉理论加入量，铁粉理论加入量为Fe³⁺总含量1/2，按铁粉理论加入量1.1倍加入铁粉还原，还原温度45℃，还原后液Fe³⁺浓度为124mg/L。

步骤3、铟还原液萃取：

按重量比P₂O₄:磺化煤油＝4:1配制萃取剂，萃取上一步骤中的铟还原后液，萃余液含In 7mg/L，Ge 264mg/L。

步骤4、含锗物料浸出：

一种含锗物料成分为：Ge 738g/t、Zn 15.6％，采用上一步骤的中的铟萃余液进行两段浸出，一浸终点Ph5.0，浸出温度80-90℃，二浸前液采用萃铟余液+浓硫酸，始酸浓度为260g/L，浸出温度80-90℃，一浸液含Ge 950mg/L、Fe³⁺312mg/L。

步骤5、锗浸出液还原：

根据锗一浸液Fe³⁺总含量计算铁粉理论加入量，铁粉理论加入量为Fe³⁺总含量1/2，按铁粉理论加入量1.1倍加入铁粉还原，还原温度40℃，还原后液Fe³⁺浓度为135mg/L。

步骤6、锗还原液萃取：

按重量比N235：磺化煤油＝4:1配制萃取剂，萃取上一步骤中的锗还原后液，萃余液含Ge 7mg/L，萃余液送至电锌系统净化。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，在所述含铟物料浸出的过程中，

3.如权利要求1所述的铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，在所述铟浸出液还原的过程中，

所述铁粉的粒径<40μm，还原温度为40-50℃。

4.如权利要求1所述的铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，在所述铟还原液萃取的过程中，

所述P₂O₄和磺化煤油的重量比为4:1。

5.如权利要求1所述的铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，在所述含锗物料浸出的过程中，

始酸浓度为200-300g/L，一浸液pH为5.0，浸出温度为80-90℃。

6.如权利要求1所述的铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，在所述锗浸出液还原的过程中，

所述铁粉的粒径<40μm，还原温度为40-50℃。

7.如权利要求1所述的铟锗联浸联萃工艺，其特征在于，在所述锗还原液萃取的过程中，

所述N235和磺化煤油的重量比为4:1。