CN115386732A - 一种高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法。本发明采用超声波还原浸出－氧压浸出，具体包括以下步骤：（1）将氧化锌烟尘、还原剂按照一定液固体积质量比加入硫酸溶液中，进行机械活化浸出，液固分离得到还原浸出液和还原浸出渣，所得还原浸出液用于后续提锌锗铟，所得还原浸出渣进入步骤（2）的工序。（2）将步骤（1）中所得还原浸出渣与硫酸溶液混合调浆，然后浸出反应，液固分离得到氧压浸出液和氧压浸出渣，将所得氧压浸出液返回至步骤（1）中进行机械活化还原浸出，所得氧压浸出渣送至铅冶炼系统回收铅。本发明能实现氧化锌烟尘中锌锗铟的高效浸出，原料适应性强，工艺流程简单，锌锗浸出率高，能耗低，有利于资源综合回收利用。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法。
背景技术
氧化锌烟尘来自于铅、锌、铜等火法冶炼厂，该烟尘有以下特点：（1）危险固体废物。（2）来源广，产出量大。（3）氧化锌烟尘中富集了入炉原料中的锌、铅、镉、锗、铟等多种有价元素。因此，氧化锌烟尘具有很高的回收价值，但由于成分复杂，有毒元素铅、镉、砷对环境的破坏等因素，增大了回收难度与回收成本。
通常氧化锌烟尘中的主要物相为ZnO、ZnS、Pb(SO)4和PbS。目前，氧化锌烟尘常规处理工艺为两段浸出：一段低酸浸出和二段高酸浸出，该处理工艺锌、锗、铟浸出率较低，仅为80-90%、60-85%、50-60%，二段酸浸渣含锌高于10%，含锗高于200g/t，含铟高于200g/t。氧化锌烟尘中的锗、铟主要被ZnS、PbS、ZnFe2O4和次生PbSO4等包裹，ZnS、PbS需加入氧化剂或使用强化手段才能被浸出，铁酸锌结构稳定，需在高温、高酸或存在还原剂条件下才能被浸出，这是目前导致在规模化生产中锌、锗、铟的损失及浸出率低的主要原因之一。
氧化锌烟尘是一种重要的二次资源，伴随着市场对锗、铟需求量的增加及锗铟资源短缺的现状，并且氧化锌烟尘产量大，若不对其进行高效回收利用，不但会造成资源浪费，还会严重污染环境。因此，开发一种能解决上述问题的方法是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法。
本发明的目的是这样实现的，所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法包括机械活化还原浸出和氧压浸出步骤，具体包括：
A、机械活化还原浸出：
1）将氧化锌烟尘中加入还原剂得到物料a；
2）将物料a加入到硫酸溶液中进行机械活化浸出，经液固分离得到还原浸出液b和还原浸出渣c；还原浸出液b回收锌锗；具体为：还原浸出液b加入单宁酸络合沉淀锗，单宁锗渣经氧化焙烧得锗精矿；单宁沉锗后液用P204萃取铟，以盐酸反萃取，铟反萃液加锌粉置换得海绵铟；萃铟余液送锌电解工序回收锌。
B、氧压浸出：
1）在还原浸出渣c中加入硫酸溶液进行调浆得到浆料d；
2）将浆料d在温度60~90℃、氧气压力0.1~0.8MPa的条件下浸出1.0~6.0h，经液固分离得到氧压浸出液e和氧压浸出渣f；氧压浸出液e返回机械活化还原浸出步骤；氧压浸出渣f送至铅冶炼系统回收铅。
本发明通过将机械活化技术协同还原剂引入到氧化锌烟尘浸出工艺中，利用机械活化产生的机械化学效应，减小反应物颗粒粒度，避免生成的硫酸铅等对残留颗粒表面的二次包裹，提高物料化学反应活性，加快反应速度，强化浸出过程，进而提高锌、锗、铟的浸出率。
所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法具体操作如下：
（1）机械活化还原浸出
将氧化锌烟尘、还原剂与硫酸溶液加入机械活化装置，设定好转速后，启动机械活化装置进行机械活化浸出反应。当达到设定的活化反应时间后取下磨筒，液固分离得到还原浸出液和还原浸出渣，所得还原浸出液用于后续提锌、锗、铟，所得还原浸出渣进入步骤（2）的工序。
（2）氧压浸出
将步骤（1）中所得还原浸出渣与硫酸溶液按一定液固比混合调浆，然后将所得料浆加入高压釜中，在温度60~90℃，氧气压力0.1~0.8MPa的条件下浸出1.0~6.0h，浸出反应结束后，经液固分离得到氧压浸出液和氧压浸出渣，将所得氧压浸出液返回至步骤（1）中进行机械活化还原浸出，所得氧压浸出渣送至铅冶炼系统回收铅。
进一步，步骤（1）中，还原剂为黄铁矿、铁粉、亚硫酸锌、锰粉中的一种或多种，还原剂的质量与氧化锌烟尘的质量之比为0.002-0.05∶1。
进一步，步骤（1）中，硫酸溶液与氧化锌烟尘的液固体积质量比为3~8∶1。
进一步，步骤（1）和（2）中，硫酸溶液为废电解液。
进一步，步骤（1）中，机械活化使用研磨的方式进行，优选为球磨、棒磨或柱磨，但非仅限于此，其他能够达到机械活化目的的研磨方式同样适用于本发明。
进一步，步骤（1）中，机械活化装置转速为300-600r/min。
进一步，步骤（1）中，活化反应时间为5~30min。
进一步，步骤（1）中，控制浸出终点酸度为5~15g/L。
进一步，步骤（1）中，Fe3+含量小于10mg/L。
进一步，步骤（2）中，硫酸溶液中硫酸浓度为100~200g/L。
进一步，步骤（2）中，硫酸溶液与还原浸出渣的液固体积质量比为3~8∶1。
进一步，步骤（2）中，氧气浓度不低于80%。
进一步，步骤（2）中，氧压浸出渣含锌小于2%、含锗小于100g/t，含铟小于100g/t。
机械活化是通过机械力的作用使固体物质的晶体结构及物理化学性质发生改变，使部分机械能转变成物质的内能，导致物质的反应活化性提高的过程。机械活化在强化矿物浸出时会产生如下的机械化学效应：(1)粒度变细，比表面积增加，机械活化是比表面积增大的主要因素；(2)表面热力学状态发生改变，表面自由能变大，导致化学平衡和相平衡的变化，能创造更有利于化学反应的热力学条件；(3)使物质内部晶格变形和缺陷增加（内部的晶体缺陷），引起各种位错，并出现非晶化现象，使物质的能储量增加、内能增大、反应活性增强；(4)机械活化过程中，在冲击的瞬间，固体物料和研磨体接触处将出现局部的温度升高和压力升高，从而将加快反应速度。
本发明的有益效果：
本发明通过机械活化还原浸出－氧压浸出的方法，实现了复杂氧化锌烟尘中锌、锗、铟的高效浸出。一段浸出过程中，通过添加还原剂，同时引入机械活化技术，一方面，可将GeO2等高价态锗还原浸出，同时控制浸出液中Fe3+含量小于10mg/L，易于后序锌、锗、铟的分离；另一方面，能够避免生成的硫酸铅等对残留颗粒表面的二次包裹，提高物料化学反应活性，加快反应速度，强化了锌、锗、铟的浸出过程。二段浸出过程中，采用低温氧压浸出，利用氧气的氧化作用氧化浸出低价铟、ZnS、PbS、GeS等难溶矿物，进而提高锌、锗、铟的浸出率。相比现有工艺，优势如下：
（1）本发明锌、锗、铟浸出率高，锌浸出率可达98%以上，锗浸出率可达93%以上，铟浸出率可达90%以上，现有工艺锌、锗、铟的浸出率仅为80-90%、60-85%、50-60%。
（2）本发明一段酸浸采用机械活化还原浸出，常温下即可进行，相比常规浸出，降低了浸出温度，缩短了浸出时间，减少了过程能耗。
（3）本发明采用氧气氧化，不会引入新的杂质离子，在浸出结束后不会在浸出液中留下有害成分，对后续过程无不良影响。
（4）本发明不产生废渣、废气、无废水排放，对环境友好。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法包括机械活化还原浸出和氧压浸出步骤，具体包括：
A、机械活化还原浸出：
1）将氧化锌烟尘中加入还原剂得到物料a；
2）将物料a加入到硫酸溶液中进行机械活化浸出，经液固分离得到还原浸出液b和还原浸出渣c；还原浸出液b回收锌锗；具体为还原浸出液b加入单宁酸络合沉淀锗，单宁锗渣经氧化焙烧得锗精矿；单宁沉锗后液用P204萃取铟，以盐酸反萃取，铟反萃液加锌粉置换得海绵铟；萃铟余液送锌电解工序回收锌。
B、氧压浸出：
1）在还原浸出渣c中加入硫酸溶液进行调浆得到浆料d；
2）将浆料d在温度60~90℃、氧气压力0.1~0.8MPa的条件下浸出1.0~6.0h，经液固分离得到氧压浸出液e和氧压浸出渣f；氧压浸出液e返回机械活化还原浸出步骤；氧压浸出渣f送至铅冶炼系统回收铅。
A步骤1）中所述的还原剂为黄铁矿、铁粉、亚硫酸锌和锰粉中的一种或几种，还原剂与氧化锌烟尘的质量比为（0.002~0.05）：1。
A步骤2）中物料a和硫酸溶液的固液体积比为1：（3~8）。
所述的硫酸溶液为废电解液。
A步骤2）中机械活化浸出的条件如下：机械活化使用研磨的方式进行，机械活化装置的转速为300~600r/min。
A步骤2）中机械活化浸出的时间为5~30min。
A步骤中机械活化浸出需控制终点的酸度为5~15g/L。
B步骤中还原浸出渣c和硫酸溶液的固液体积比为1：（3~8）。
所述的硫酸溶液的浓度为100~200g/L。
B步骤中氧气的纯度为80%以上。
下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：
实施例1
本实施例采用氧化锌烟尘主要成分为：Pb 15.00%、Zn 37.97%、S5.74%、Ge484.8g/t、In 387.6g/t、Fe 3.10%。
将氧化锌烟尘300.00g、黄铁矿1.50g与硫酸浓度110g/L的硫酸溶液1800mL加入球磨机，设定球磨机转速400r/min，启动球磨机进行机械活化浸出反应。当达到设定的活化反应时间15min后取下磨筒，液固分离得到还原浸出液和还原浸出渣，所得还原浸出液用于后续提锌、锗、铟。还原浸出液中H2SO4浓度为9.45g/L，Fe3+含量为6.65mg/L。
将所得还原浸出渣与硫酸浓度140g/L的硫酸溶液按液固体积质量比5∶1混合调浆，然后将所得料浆加入高压釜中，在温度80℃，氧气压力0.6MPa的条件下浸出4.0h，浸出反应结束后，经液固分离得到氧压浸出液和氧压浸出渣，将所得氧压浸出液返回至机械活化还原浸出工序，所得氧压浸出渣送至铅冶炼系统回收铅。氧压浸出渣含锌1.76%、含锗80.8g/t、含铟77.3g/t。
锌、锗、铟的浸出率分别达98.11%、93.20%、91.86%。
对比例1（常规两段酸浸）
将氧化锌烟尘300.00g与硫酸浓度110g/L的硫酸溶液1800mL加入烧杯，在温度为60℃下搅拌浸出60min，反应结束后，液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，所得一段浸出液用于后续提锌、锗、铟。一段浸出液中H2SO4浓度为14.45g/L，Fe3+含量为60.45mg/L。
将所得一段浸出渣与硫酸浓度140g/L的硫酸溶液按液固体积质量比5∶1混合调浆，然后将所得料浆在温度80℃的条件下浸出4.0h，浸出反应结束后，经液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣，将所得二段浸出液返回至一段浸出工序，所得一段浸出渣送至铅冶炼系统回收铅。二段浸出渣含锌11.41%、含锗229.8g/t、含铟364.6g/t。
锌、锗、铟的浸出率分别达86.05%、78.00%、56.34%。
实施例2
本实施例采用氧化锌烟尘主要成分为：Pb 15.00%、Zn 37.97%、S 5.74%、Ge484.8g/t、In 387.6g/t、Fe 3.10%。
将氧化锌烟尘300.00g、黄铁矿3.00g与硫酸浓度110g/L的硫酸溶液1800mL加入球磨机，设定球磨机转速400r/min，启动球磨机进行机械活化浸出反应。当达到设定的活化反应时间20min后取下磨筒，液固分离得到还原浸出液和还原浸出渣，所得还原浸出液用于后续提锌、锗、铟。还原浸出液中H2SO4浓度为9.32g/L，Fe3+含量为5.36mg/L。
将所得还原浸出渣与硫酸浓度140g/L的硫酸溶液按液固体积质量比5∶1混合调浆，然后将所得料浆加入高压釜中，在温度80℃，氧气压力0.8MPa的条件下浸出4.0h，浸出反应结束后，经液固分离得到氧压浸出液和氧压浸出渣，将所得氧压浸出液返回至机械活化还原浸出工序，所得氧压浸出渣送至铅冶炼系统回收铅。氧压浸出渣含锌1.25%、含锗78.5g/t、含铟75.2g/t。
锌、锗、铟的浸出率分别达98.67%、93.47%、92.18%。
实施例3
本实施例采用氧化锌烟尘主要成分为：Pb26.88%、Zn 39.48%、S 3.64%、Ge 570g/t、In 497.1g/t、Fe 4.03%。
将氧化锌烟尘300.00g、黄铁矿1.50g与硫酸浓度120g/L的硫酸溶液1800mL加入球磨机，设定球磨机转速400r/min，启动球磨机进行机械活化浸出反应。当达到设定的活化反应时间20min后取下磨筒，液固分离得到还原浸出液和还原浸出渣，所得还原浸出液用于后续提锌、锗、铟。还原浸出液中H2SO4浓度为12.60g/L，Fe3+含量为8.50mg/L。
将所得还原浸出渣与硫酸浓度140g/L的硫酸溶液按液固体积质量比5∶1混合调浆，然后将所得料浆加入高压釜中，在温度80℃，氧气压力0.6MPa的条件下浸出4.0h，浸出反应结束后，经液固分离得到氧压浸出液和氧压浸出渣，将所得氧压浸出液返回至机械活化还原浸出工序，所得氧压浸出渣送至铅冶炼系统回收铅。氧压浸出渣含锌1.08%、含锗59.7g/t、含铟55.9g/t。
锌、锗、铟的浸出率分别达98.86%、95.65%、95.33%。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法包括机械活化还原浸出和氧压浸出步骤，具体包括：
A、机械活化还原浸出：
1）将氧化锌烟尘中加入还原剂得到物料a；
2）将物料a加入到硫酸溶液中进行机械活化浸出，经液固分离得到还原浸出液b和还原浸出渣c；还原浸出液b回收锌锗；
B、氧压浸出：
1）在还原浸出渣c中加入硫酸溶液进行调浆得到浆料d；
2）将浆料d在温度60~90℃、氧气压力0.1~0.8MPa的条件下浸出1.0~6.0h，经液固分离得到氧压浸出液e和氧压浸出渣f；氧压浸出液e返回机械活化还原浸出步骤；氧压浸出渣f送至铅冶炼系统回收铅。
2.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，A步骤1）中所述的还原剂为黄铁矿、铁粉、亚硫酸锌和锰粉中的一种或几种，还原剂与氧化锌烟尘的质量比为（0.002~0.05）：1。
3.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，A步骤2）中物料a和硫酸溶液的固液体积比为1：（3~8）。
4.根据权利要求1或3所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，所述的硫酸溶液为废电解液。
5.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，A步骤2）中机械活化浸出的条件如下：机械活化使用研磨的方式进行，机械活化装置的转速为300~600r/min。
6.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，A步骤2）中机械活化浸出的时间为5~30min。
7.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，A步骤中机械活化浸出需控制终点的酸度为5~15g/L。
8.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，B步骤中还原浸出渣c和硫酸溶液的固液体积比为1：（3~8）。
9.根据权利要求1或6所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，所述的硫酸溶液的浓度为100~200g/L。
10.根据权利要求1所述的高效回收利用氧化锌烟尘中锌锗铟的方法，其特征在于，B步骤中氧气的纯度为80%以上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117625956A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 昆明理工大学 | 一种锌焙砂的高效提锌方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3976743A (en) * | 1974-09-13 | 1976-08-24 | Cominco Ltd. | Treatment of zinc plant residue |
| CN103627911A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-12 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种高铁氧化锌的处理工艺 |
| WO2014154160A1 (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 云南祥云飞龙再生科技股份有限公司 | 一种硫酸铅湿法炼铅工艺 |
| CN107058751A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-08-18 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 从氧化锌烟尘中回收锌、铜以及锗的方法 |
| CN108130431A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-06-08 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种富锗锌精矿氧压浸出抑制锗浸出的方法 |
| CN108467942A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-31 | 武汉科技大学 | 一种从锌置换渣中选择性浸出锌、铅、镓和锗的方法 |
| CN108486383A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-04 | 云南驰宏锌锗股份有限公司 | 一种氧化锌烟尘高效提取锌锗的方法 |
| CN114032397A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 昆明理工大学 | 一种超声强化铅锌冶炼含锗烟尘还原浸出的方法 |
| CN114182102A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-15 | 昆明理工大学 | 一种硫酸肼还原浸出含锗氧化锌烟尘中锗的方法 |
| CN114574706A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-03 | 昆明理工大学 | 一种超声强化氧化锌烟尘中锗浸出的方法 |
| CN114959260A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-30 | 昆明理工大学 | 一种低铁锌精矿氧压浸出方法 |
-
2022
- 2022-09-06 CN CN202211085894.XA patent/CN115386732A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3976743A (en) * | 1974-09-13 | 1976-08-24 | Cominco Ltd. | Treatment of zinc plant residue |
| WO2014154160A1 (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 云南祥云飞龙再生科技股份有限公司 | 一种硫酸铅湿法炼铅工艺 |
| CN103627911A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-12 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种高铁氧化锌的处理工艺 |
| CN107058751A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-08-18 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 从氧化锌烟尘中回收锌、铜以及锗的方法 |
| CN108130431A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-06-08 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种富锗锌精矿氧压浸出抑制锗浸出的方法 |
| CN108467942A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-31 | 武汉科技大学 | 一种从锌置换渣中选择性浸出锌、铅、镓和锗的方法 |
| CN108486383A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-04 | 云南驰宏锌锗股份有限公司 | 一种氧化锌烟尘高效提取锌锗的方法 |
| CN114182102A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-15 | 昆明理工大学 | 一种硫酸肼还原浸出含锗氧化锌烟尘中锗的方法 |
| CN114032397A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 昆明理工大学 | 一种超声强化铅锌冶炼含锗烟尘还原浸出的方法 |
| CN114574706A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-03 | 昆明理工大学 | 一种超声强化氧化锌烟尘中锗浸出的方法 |
| CN114959260A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-30 | 昆明理工大学 | 一种低铁锌精矿氧压浸出方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117625956A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 昆明理工大学 | 一种锌焙砂的高效提锌方法 |
| CN117625956B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-22 | 昆明理工大学 | 一种锌焙砂的高效提锌方法 |
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