[发明专利]一种从高硅高铁低品位含锗物料中提取锗的方法

说明书

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从高硅高铁低品位含锗物料中提取锗的方法，通过将高硅高铁低品位含锗物料与硫酸和助浸剂混合后，加入到高压反应釜中，通入含氧气体，调整氧分压，进行氧压酸浸，所得物料经固液分离，得到含锗酸浸液，加入铁粉、明胶，得到净化溶液，再进行萃取和反萃取，最后经煅烧后可得到锗含量大于30％的精锗矿；该发明方法流程短，能耗低，金属锗的浸出率和回收率高，生产成本低，易于操作，便于工业化生产。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从高硅高铁低品位含锗物料中提取锗的方法。

背景技术

锗属于稀散金属元素，在自然界中难以形成独立的矿床，主要呈分散状态伴生于多金属矿或非金属矿以及冶炼过程产生的废渣中，这些含锗物料，不论是含锗多金属矿，还是含锗非金属矿，以及含锗冶炼废渣，其锗的品位都相对较低(<0.5％)，远远达不到锗精矿的指标(>10％)，更为关键的是，这些含锗物料通常都含有大量的贱金属和杂质元素，如Zn、Pb、Fe、Si等，而杂质Fe、Si元素含量较高，加上锗具有亲铁、亲硅的性质，使其通常以夹杂包裹的赋存状态存在于物料中，属于一种复杂的含锗物料，这一特征，导致锗的浸出难度大，浸出率低，分离富集难度大，回收率低。

从高硅高铁低品位含锗物料中提取锗的关键在于锗的高效浸出与分离富集；目前，对含锗物料中锗回收方法有火法和湿法工艺，采用回转窑挥发工艺回收锗，只有85％左右的锗富集于烟尘中，还有部分锗会进入窑渣而得不到充分回收，同时，回转窑挥发工艺还存在能耗高、污染严重等缺点；由于高硅高铁渣中锗物相复杂，除氧化物外，还有单质金属和硫化物等，且被硅质包裹；采用常规酸浸工艺，浸出效果较差，锗的浸出率通常仅为60％左右；采用常规两段酸浸处理含锗物料，锗的浸出率可达80％左右，但工艺流程较长，对酸度控制要求苛刻；采用常压酸浸和添加助浸剂的工艺，可提高锗的浸出率，达到90％以上，但浸出料浆的过滤性能差；采用氧化酸浸工艺，浸出中加入强氧化剂或通入含氧气体可使锗的浸出率达到90％左右，但浸出料浆过滤性能差；为消除原料中的硅对锗浸出的影响，采用硫酸与氢氟酸混合酸浸出工艺，能明显提高锗的浸出率及改善浸出料浆的过滤性能，可使锗的浸出率达到90％以上，但氟离子对设备腐蚀严重，且含氟废液难以处理，环境污染；采用氧压酸浸和添加助浸剂的工艺，可明显改善锗的浸出效果及浸出料浆的过滤性能，锗的浸出率可达到98％以上，但由于提高锗的浸出率的同时，硅、铁几乎完全被浸出，浸出液中硅、铁含量较高，对后续锗的提取非常不利。

基于高硅高铁低品位含锗物料中杂质硅、铁含量较高，有价金属锗含量较低，且锗的赋存状态复杂的特点，采用现有湿法提锗技术，在提高锗的浸出率的同时，硅、铁几乎完全被浸出；当浸出液中的二氧化硅的含量大于100mg/L时，萃取就会发生乳化现象，严重时使萃取无法进行，严重影响锗的萃取效果；当浸出液中铁离子含量太高时，无论是使用单宁沉锗还是有机溶剂萃取锗，其分离效果都不理想，不仅萃取或单宁沉淀率低，而且得到的锗精矿含铁高，锗的品位低，说明杂质元素铁、硅是影响现有技术难以高效浸出与分离回收锗的的主要原因之一。

发明内容

针对高硅高铁低品位含锗物料中锗的浸出率低、分离提取率低的问题，本发明提供一种简单、高效的从高硅高铁低品位含锗物料中回收锗的方法，包括以下步骤：

(1)将高硅高铁低品位含锗物料与50～150g/L硫酸和助浸剂混合后，加入到高压反应釜中，控制温度120～220℃，通入含氧气体，调整氧分压0.5～1.2MPa，进行氧压酸浸，反应1～4h后出料，所得物料经固液分离，得到含锗酸浸液；

(2)将步骤(1)获得的含锗酸浸液中先加入还原剂铁粉将铁离子还原为亚铁离子，再向还原后的溶液中加入明胶除硅，得到除铁除硅后的净化溶液；