[发明专利]一种从锗废渣中回收锗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工技术领域，特别涉及锗高效回收的技术。

背景技术

锗废渣，本发明所述的锗废渣为锗蒸馏残渣、锗污泥、锗烟尘等低含锗废渣（其中，锗含量为：1500～3000g/t），由于含锗较低，成分复杂，因而综合回收锗难度较大。常用的处置方法是堆存填埋、焚烧固化等，还有一部分直接露天堆放。不仅造成污染而且造成了锗资源的浪费。

目前从锗废渣中回收锗比较常见的方法为高温挥发富集，即利用锗在高温下易挥发的性质使锗与其他物质分离，并在锗烟尘中得到富集，锗高温挥发富集的方法一般有烟化炉高温挥发、漩涡炉高温挥发、回转炉高温挥发等。由于锗挥发率决定了锗最终的回收率，而高温挥发后的残渣中的锗未能加以回收，因此锗综合回收率一般都比较低。如返回再次挥发锗则会造成成本大幅度上升。

发明内容

本发明的目的是为解决锗高温挥发后残渣中锗的回收问题，本发明提出了锗高温挥发—磁选富集回收锗的方法，以达到锗高效回收的目的。

本发明由配制料、锗高温挥发、磁选富集过程组成，步骤如下：

1）配制团块：将锗废渣、氧化铁矿粉和煤粉按混合均匀后在混捏机内压制成团块作为入炉料；

2）高温挥发：取入炉料在挥发炉内焙烧，收集挥发锗；

3）磁选富集：取焙烧后产生的炉渣粉碎至粒度小于1mm后进行磁选出铁和锗的混合物。

本发明制成的团块入炉可以达到透气性好、焙烧充分、炉渣疏松的效果，有利于锗的高温挥发。经配制料后的团块进入挥发炉内高温挥发锗，在控制的条件下，二氧化锗被还原成为气态的一氧化锗而挥发，并经氧化凝聚成为二氧化锗颗粒进入收尘系统，最终在布袋收尘室内沉降得到锗烟尘。

在高温挥发的过程中，所控制的弱还原性气氛条件下，GeO₂转变为易挥发GeO为主要反应，由于锗挥发反应存在着动态平衡，因此有部分GeO₂还原为Ge，亦有部分氧化铁还原为金属铁，由于锗具有亲铁特性，因此与铁形成Ge-Fe合金或与磁性四氧化三铁结合。

由于炉渣中仍含有锗且占总锗的10～15%，有必要加以回收。在锗挥发过程中，还原性气氛的存在导致部分锗和铁形成合金或结合物而不能挥发出来，可以利用其具有磁性的性质进行磁选富集加以回收。炉渣输送至破碎机内进行破碎，通过磁选可以达到二次富集和回收锗的目的。磁选物料送入磁选机内进行磁选，由于炉渣中锗与铁结合而带有磁性，被吸附在磁滚筒上而与其他非磁性物料分离开来。经磁选富集后得到的磁选粉含锗1～3%。锗磁选回收率大于85%。

本发明经过高温挥发回收大部分的锗和磁选富集剩余的锗，锗综合回收率达到95%以上，明显优于传统的直接挥发方法。本发明对不同种类的含锗废渣适应性强，操作简单，成本较低，具有较好的经济效益。按处理1吨含锗废渣计算，废渣含锗2000g/t，应用本发明可回收锗1900g以上，比直接挥发法多回收锗200g以上，可增加效益400～500元以上。

所述步骤1）中，所述锗废渣、氧化铁矿粉、煤粉的投料质量比为100:4～6:30～40；压制成的团块直径为30～40mm，团块强度为：抛高1m至少 3次不粉碎。

所述步骤2）中，焙烧温度为1100～1300℃，焙烧时间1.5～2小时；；控制焙烧炉气的气氛中CO气体体积百分比为 8～10%，C0₂ 气体体积百分比为15～20%，且O₂ 气体体积百分比小于1%。

所述步骤3）中，磁选的磁感应强度为 300～400mT。

具体实施方式

1、配制料：

将锗废渣（锗蒸馏残渣、锗污泥、锗烟尘等）按照一定比例的与氧化铁矿粉、煤粉混合均匀，物料配制比例（质量比）为：含锗废渣：氧化铁粉：煤粉=100:4～6:30～40，而后在制团机内捏压成具有一定强度的团块作为入炉料进行锗的高温挥发，团块大小为30～40mm，团块强度为抛高1m大于3次，保持不粉碎为符合要求。

2、高温挥发：

先在挥发炉内加入底煤并引火，开启风机，至底煤燃烧起来后投加团块进入挥发炉内，团块层厚度为300～350mm，而后开启风机进行高温挥发，高温挥发温度控制在1100～1300℃，高温挥发时间1.5～2小时，同时控制焙烧炉气的气氛中CO气体体积百分比为 8～10%，C0₂ 气体体积百分比为15～20%，且O₂ 气体体积百分比小于1%。