[发明专利]热酸浸出－铁矾法炼锌工艺中锗和银的富集方法

说明书

本发明涉及一种综合回收硫化锌精矿中的锗和银的方法，即在传统的热酸浸出——铁矾法炼锌工艺处理富含锗和银的锌焙砂时，在基本不改变原流程的情况下，采取相应措施使锗和银均富集到高酸浸出渣中。

稀散金属元素具有特殊的性质，在现代科技和尖端技术中有着非常重要的用途，稀散金属锗在地壳中分布稀少，无单独的矿物，经常以类质同象存在于其它矿物的晶格中，并且含量极低。因而这类金属主要从冶金和化学工业的残渣中综合回收。现行热酸浸出—铁矾法工艺流程稀贵金属分散于多种湿法炼锌渣中，对进一步综合回收极为不利。目前，在热酸浸出—铁矾法炼锌工艺中回收锗国内外尚无先例。

对于富集锗等稀有金属主要有用威尔兹法处理湿法炼锌酸性浸出渣，镓、铟、锗富集于氧化锌烟尘中，然后采用两段酸浸—锌粉置换—富集渣两段酸浸—分别萃镓、铟、锗工艺，但存在锗反萃率低、萃取剂对SiO₂很敏感容易产生乳化、锗直收率低等缺点，且采用威尔兹法锗挥发率＜80％，极大地限制了锗总回收率的提高。对于富锗氧化锌矿，有采用威尔兹法直接挥发富集锗、锌，也有采用湿法处理，即用锌铵复盐沉淀锌，最后用丹宁从沉锌后液中沉锗。而对于热酸浸出——钠铁矾法除铁湿法炼锌工艺处理含锗锌矿，则采用中和沉淀法从沉矾后液中回收锗，三分之一的沉矾后液开路沉锗，只有75％的锗进入沉锗渣，未解决锗进入高酸浸出渣和铁矾渣而造成的锗的分散的问题，而且要回收银和锗必须分别处理高酸浸出渣和沉锗渣，处理量大。

本发明的目的是提供一种用热酸浸出——铁矾法处理含锗、银的锌焙砂时富集锗和银的方法。

本发明包括原料的中性浸出、低酸浸出、低酸浸出底流的高酸浸出和低酸浸出上清液的沉矾、沉矾后液置换沉锗等过程，各过程工艺参数分别为：

(1).返回部分低酸浸出液，严格控制中浸剂中Ge/Fe≤1/25(wet.)和中性浸出液终点pH值5.0～5.4，以减少锗在中浸液中的损失，温度70～90℃，中浸时间0.5～4h，液固比4～12∶1，浸剂含Zn50～100g/L，H₂SO₄70～150g/L。

(2).改传统的钠矾沉铁为钾矾沉铁，沉铁PH值1.0～1.5，K₂SO₄为理论量的0.95～1.5倍，以浓溶液形式加入，温度90～98℃，时间为1～5h，并以不含锗的锌焙砂或氧化锌作中和剂，以尽量减少矾渣中锗和银的损失；

(3).进行循环富集，开路部分沉矾后液，使锗进入高酸浸出渣和置换渣。置换沉锗条件为：锌粉量5～15g/L，温度50～90℃，时间0.5～2.0h。

本发明对沉矾后所得矾渣用10g/LH₂SO₄洗三次，再水洗三次以上，洗剂量分别为原液的5～15％。

对含锗银高浸渣进行处理可得锗、银等稀有金属。

本发明采用的物料为含锗和银的锌焙砂和烟尘的混合物。

本发明的锗和银的富集物的成分为(％)：Zn5～10；Pb6～9；Fe6～9；Ge≥0.03；Ag≥0.15；SiO₂20～25；S3～5。

本发明的优点是不改变原有流程的连续性和完整性，可确保锗在中浸液和矾渣中的损失分别≤5％和10％，89％以上富集于高浸渣中，锗的总直收率较传统流程提高40％以上，高酸浸出渣含锗≥300g.t^-1，含银≥1500g.t^-1，这对进一步综合回收非常有利。

银和锗可以集中处理，回收率高，沉矾后液开路比例小(≤6％)，进一步回收银和锗处理的总物料量小于加入总物料的13％，较常规工艺减低30％；锗进入钾铁矾渣比例很低，而银几乎不进入铁矾渣。且钾铁矾渣富含钾.锌等肥素，可望进一步综合利用，作为生产复合肥的原料，作到化害为利，减少环境污染。

本发明的工艺过程和反应原理如下：

一.中性浸出过程