CN1272553A - 高铟高铁锌精矿的铟、铁、银、锡等金属回收新工艺 - Google Patents

高铟高铁锌精矿的铟、铁、银、锡等金属回收新工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在高铟高铁锌精矿中回收铟、铁、银、锡等金属的工艺,该工艺包括在回转窑、反射炉或锌白炉等还原炉中处理含铟的黄钾铁矾渣和热酸浸出渣,其中高铟高铁锌精矿经过热酸浸出,把锌、铟、铁与银、锡分离得到富集银和锡的浸出渣;用黄钾铁矾法沉铁、铟,达到锌与铟、铁分离,得到富含银和锡的铁矾渣,铁矾渣在还原炉中经过还原剂还原之后可以分别实现铁、铟分离和回收和实现银和锡的回收。

Description

高铟高铁锌精矿的铟、铁、银、锡等金属回收新工艺
本发明涉及高铟高铁锌精矿在冶炼过程中稀金属的综合回收。
目前，在各种湿法冶炼工艺中，由于高铟高铁锌精矿的铁含量高达10％以上，铟铁分离困难。所以普遍存在铟回收率低，工艺流程长，生产成本高，铁渣无法处理，银很难回收等难题。目前，处理高铟高铁锌精矿的湿法工艺流程有三种。
第一种工艺是将锌精矿经氧化焙烧后进行中性浸出，浸出渣经过回转窑还原挥发，得到含铟0.1-0.3％的低度氧化锌，再用酸浸出，加锌粉置换低度含铟1-5％的置换渣，再进行酸浸，然后萃取提铟。由于含铁高，影响湿法炼锌中的液固分离，所以，该工艺流程不能单独处理高铟高铁锌精矿，而是要配一定比例的低铁低铟锌精矿，这样就影响了处理能力，同时也降低了铟的回收率，其铟的回收率一般只有30％。
第二种工艺是锌精矿经氧化焙烧后，进行热酸浸出，铟进入浸出液，然后采用离心萃取机直接从溶液中提铟，萃余液须返回锌电解系统，这种工艺存在如下问题：一是萃余液含有有机相，影响锌的电积；二是萃取时乳化严重，铟的生产成本高；三是萃取系统不容易同炼锌系统平衡。由于诸多问题，所以目前使用的生产厂家不多。
第三种工艺是将锌精矿经过焙烧后，进行热酸浸出，采用黄钾铁矾法沉铁，单独含铟0.15-0.2％的铁矾渣。然后将其进行分解焙烧，再进行酸浸，萃取提铟。这种流程存在工艺长，设备投资大，生产成本高，铁红渣二次污染，以及铟回收率低等问题。
本发明的目的就是提供一种投资省，效益高，能回收铟、铁、银、锡等有价金属，并且有利于克服二次污染的新生产工艺。
本发明的解决方案是这样进行的：先将高铟高铁锌精矿经过氧化焙烧后，采用热酸浸出，使95％以上的铟进入溶液，银、锡等金属留在浸出渣中得到了第一步富集；第二步用黄钾铁矾法沉铁，溶液中98％的铟进入了铁矾法，完成了锌与铁、铟的分离，这样铟在铁矾渣中得到了第一步富集，铁矾渣含铟可达到0.2-0.5％；第三步根据布尔多反应，用碳还原法处理含铟铁矾渣，可以在回转窑、反射炉、锌白炉等各种还原炉窑中进行，得到含铟1-5％的氧化物料，使铟得到第二次富集，完成了铟铁分离，同时得到含铁35％以上的炉渣，可以用于炼铁、制水泥、烧砖等领域，使铁得到充分的回收利用；第四步对含铟物料进行酸浸，然后萃取提铟。
此外，含银、锡的浸出渣也分别地用碳还原法处理，该浸出渣中含铟也达0.1-0.13％，可以进行回收。得到含银为0.5-0.8％的炉渣，可以作为银精矿，其中锡含量也可达1-8％，这样实现了银、锡回收。
本发明的实施方案是这样的：先将高铟高铁锌精矿经过沸腾炉氧化焙烧，得到主要含氧化锌的焙烧砂。其中有部分锌、铟和铁是以不易溶于稀硫酸的铁酸盐或硅酸盐的形态存在，然后以锌焙烧砂作为原料，按照附图1中的工艺流程图进行冶炼。
在附图1的工艺流程中，锌焙烧砂经过一系列硫酸浸出之后，95％以上的锌、铟和铁进入溶液系统，而银、锡和铅留在浸出渣中，实现了第一步富集；加入钾盐或铵盐，如硫酸盐或碳酸盐，把含锌、铟和铁溶液中的铁以黄钾铁矾(或黄铵铁矾)的固体形态从溶液中分离出来。其中有98％的铟也以矾的形态进入固体铁矾中，与铁一起从溶液中分离出来。锌仍然保留在溶液中，进入下面的炼锌系统中，铟在铁矾中得到初步富集，铁矾渣含铟达到0.2-0.3％；用回转窑分别处理含铟的铁矾渣和浸出渣，进一步分离铟、铁、银、锡和铅。在回转窑中加入一定比例的还原剂如焦炭粉或还原煤，还原剂与物料之比为1∶3至2∶3(重量)。控制窑的温度，铁矾渣在回转窑中按不同的温度带先后进行脱水、硫酸盐分解和氧化、还原等反应，其中脱水温度是350℃-500℃，硫酸盐分解和氧化的温度是500℃-900℃，还原反应的温度是1100℃-1350℃，经过上述处理可以得到含铟1-5％的挥发物料，而铁以及银和锡分别保留在回转窑铁渣(含铁高达35％以上)以及回转窑富银、锡渣(含银0.5-0.8％，锡5-10％)中。这样使高铟高铁锌精矿中原来难以回收应用的铟、铁、银和锡等有价值金属得到完全回收，其中电铟回收得到的铟纯度在99.99％，实现了无废渣排放。
本发明工艺的优点在于：1.铟的回收率高，达到70％(从锌精矿计算)；2.锌、铁、银的回收率高达95％以上；3.整个冶炼工艺流程短，投资省，系统容易平衡，生产稳定；4.萃取铟的成本低；5.没有浮渣排放。

Claims (3)

1.一种在高铟高铁锌精矿中回收铟、铁、银、锡等金属的工艺，该工艺包括在回转窑、反射炉或锌白炉等还原炉中处理含铟的黄钾铁矾渣和热酸浸出渣，其中高铟高铁锌精矿经过热酸浸出，把锌、铟、铁与银、锡分离得到富集银和锡的浸出渣，用黄钾铁矾法沉铁、铟，达到锌与铟、铁分离，得到富含银和锡的铁矾渣，铁矾渣在回转窑中按不同的温度带先后进行脱水、硫酸盐分解和氧化、还原等反应，其中脱水温度是350℃-500℃，硫酸盐分解和氧化的温度是500℃-900℃，还原反应的温度是1100℃-1350℃，经过上述处理之后可以分别实现铁、铟分离和回收和实现银和锡的回收。
2.根据权利要求1的工艺，其特征在于还原反应中还原剂与物料之比是1∶3至2∶3(重量)。
3.根据权利要求2的工艺，其特征在于还原剂是焦炭或还原煤。
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