[发明专利]在锌浸出过程中回收稀有金属的方法

说明书

发明领域

硫化锌精矿通常也包括少量稀有金属例如铟和镓。如果在原料中这些金属的含量足够高，那么它们回收在经济上是值得的。在根据本发明的方法中，在至少部分硫化物精矿直接进行浸出而无需焙烧的锌浸出过程中回收铟和其它希望的稀有金属。

发明背景

处理硫化锌精矿的常规方法是精矿焙烧，其中硫化物精矿焙烧为氧化锌，精矿中的铁主要形成铁酸锌。氧化锌非常容易溶解，因此在第一阶段中，对焙砂进行浸出，这称为中性浸出。铁酸锌在中性浸出中并不溶解，为了从铁酸盐中回收这种锌，通常使用强酸浸出。铁酸锌残余物也含有在中性浸出中沉淀的三价铁残余物。除三价铁氢氧化物外，三价铁残余物也含有共沉淀的氢氧化铝和稀有金属，例如镓和铟。铁酸盐残余物也可供给到Waelz窑中，在窑中对锌进行蒸发，然后氧化成氧化锌，再返回浸出过程。也可在单独的处理步骤中处理Waelz氧化物以回收其它共沉淀的金属例如铟。

目前，越来越发展的趋势是朝向这样的方法，其中至少部分硫化锌精矿供给到无需焙烧的浸出过程中。这能够处理杂质和细颗粒精矿。硫化锌精矿的直接浸出过程可以常压和压力浸出过程的方式进行。然而，硫化锌浸出需要比用于焙砂中性浸出更高的酸浓度，但是因为几乎总是电解生产元素锌，因此电解废酸可用于精矿浸出。铁酸锌浸出所需酸浓度最高。硫化物精矿浸出可与焙烧中形成的铁酸盐进行强酸浸出的浸出过程结合，从而铁酸盐的浸出与精矿浸出同时进行。在使用逆流浸出方法的情况下，除能够对铁酸锌进行浸出的强酸浸出阶段外，还具有弱酸浸出阶段。即使在弱酸浸出阶段，就其而言，也进行主要部分精矿浸出。例如在美国专利6,475,450、5,858,315和6,340,450和WO公开2004/076698中描述了这类方法。

锌精矿可含有希望回收的稀有金属例如铟和镓。一种进行这些金属回收的可能方法是在Waelz窑中将中性浸出浸出液处理为Waelz氧化物，并对这种氧化物进行浸出，随后使以氧化物形式的金属返回溶液，在液-液萃取中进一步回收。这种关于Waelz氧化物浸出过程的铟和镓回收在现有技术中是已知的。这种过程在于这些金属已经富集在Waelz氧化物中，因为它们在中性浸出中与三价铁氢氧化物共沉淀。根据该方法，含有有价值金属的氧化锌通过硫酸被浸出，随后金属和锌溶解，在氧化物中的铅和银及其它惰性化合物保留在残余物中。对溶液进行铟萃取，铟从锌中分离，将硫酸锌溶液送至中性浸出步骤。如果精矿含有镓，主要在铟回收过程中进行镓回收，随后铟和镓被分离到各自相中。

发明目的

当无需焙烧的直接精矿浸出至少部分与从硫化物精矿回收锌联系在一起时，目前没有从进入直接浸出的精矿和所得溶液中回收铟和其它所需稀有金属的方法。回收这些金属的最大问题是离开直接浸出的含有稀有金属的溶液实际上在组成上并不适于这些金属的常规回收过程。

根据本发明的方法能够在硫化锌精矿直接浸出的同时回收至少一种精矿中含有的稀有金属，例如铟和镓。

发明概述

在附加权利要求中，本发明的主要特征是显而易见的。

本发明涉及在硫化锌精矿的浸出的同时回收至少一种稀有金属例如铟和/或镓的方法。在精矿浸出中生成的含有铁和稀有金属的硫酸锌溶液，被送至中和及沉淀阶段，将溶液中和到pH 2.5-3.5以沉淀溶液中的三价铁并随同铁共沉淀至少一种稀有金属。

调节硫酸锌溶液中三价铁的量为溶液中铁量的5-10％，相应于沉淀至少一种要从溶液中共沉淀的稀有金属所需的量。

如果需要，在中和及沉淀阶段氧化硫酸锌溶液以形成足量三价铁。使用下面至少一种或多种中和试剂进行溶液中和：Waelz氧化物、焙砂、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙和氨。

形成的铁和至少一种稀有金属的沉淀物被送至浸出阶段以浸出稀有金属，并通过萃取进行回收。当对于萃取步骤溶液中三价铁含量过高时，优选通过一些合适的作为还原剂的物质(至少为硫化锌精矿、硫化氢和硫化钠中的一种)将一些三价铁还原为二价。

附图列表

流程图1描述根据本发明的方法。

发明详述

本发明涉及在硫化锌精矿浸出的同时回收至少一种稀有金属的方法。在硫化锌精矿中最为常见的稀有金属是铟。在浸出中，镓与铟表现基本上相同，因此如果精矿中具有镓，如果希望也可同时进行回收。在锌原料中第三种可能的稀有金属是锗，但由于其较高的氧化程度，在锌过程中与镓和铟部分地表现不同，需要其单独的过程。