[发明专利]一种回收铁矾渣中有价金属及铁的方法

说明书

本发明涉及一种回收铁矾渣中有价金属及铁的方法，属于湿法冶金清洁综合回收技术领域。将铁矾渣采用水或稀硫酸溶液按照液固比为2~10:1L/kg混合调浆得到矿浆，稀硫酸溶液浓度为0.1~10g/L；将得到的矿浆，加入浓度为0~60g/L的赤铁矿晶种，升温至温度为160~250℃，分解和转化反应60~300min，然后液固分离后得到转化液和转化渣，转化液中回收锌、铜、铟、锗有价金属，转化渣中浮选铅、银后得到赤铁矿渣。本发明在高温水溶液中铁矾渣发生分解与转化，锌、铜、铟、锗等有价金属溶解进入转化液，伴生铁转化为赤铁矿渣，铅、银以硫酸盐沉淀形式富集于赤铁矿铁渣，经分离和富集铅、银等有价成分后，赤铁矿渣可作为二次资源实现其资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种回收铁矾渣中有价金属及铁的方法，属于湿法冶金清洁综合回收技术领域。

背景技术

金属锌及其制品是重要的战略资源，2017年中国的锌产量占全球产量的50%以上,其中85 %的锌采用湿法炼锌工艺生产，锌铁分离是湿法炼锌最为关键的工序之一。黄钾铁矾法是现代锌湿法冶炼中占据主导地位的锌铁分离工艺，但由于铁矾渣中除含有20-30%的铁外，还富含锌、铜、铟、锗等有价金属，以及大量的铅、镉等重金属有害元素，在自然堆存条件下会不断溶出污染地下水和土壤，环境污染严重。因此，自2008年8月1日起，黄钾铁矾法生产的铁矾渣已被列入国家危险固体废弃物行列（废物代码331-005-48）。目前，全国堆存铁矾渣量超过3500万吨，而且每年以100万吨的速度增长，对环境产生巨大的潜在污染，伴生铁资源及锌、铜、铟、锗等有价金属资源浪费严重。因此铁矾渣的清洁高效处理已成为国内冶金行业的重大环保问题。

目前，铁矾渣的处理主要采用火法、湿法、火法湿法联合工艺实现其中铁及有价金属的回收，这些方法各有利弊。专利申请号为201610068022.0、201611063342.3、201710091764.X的专利分别公开了一种将铁矾渣转化制备云母氧化铁、四氧化三铁的方法，将铁矾渣中的铁元素转化铁系化工产品，实现了铁资源的循环利用。但不足之处是这些方法未能对铁矾渣中锌、铜、铟、锗等有价金属加以回收利用，且未能妥善处理中间转化液，易造成二次污染。

目前回收铁矾渣中有价金属的主要方法有焙烧-水浸或溶剂浸出，该方法可实现多种有价金属的回收，但其不足之处是需要在400-1000℃的高温下进行反应，过程产出大量低浓度二氧化硫的烟气易造成低空污染，得到的浸出渣需要进一步妥善处理，铁矾渣中伴生铁资源没有实现资源化利用，工艺流程复杂。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种回收铁矾渣中有价金属及铁的方法。本发明在高温水溶液中，铁矾渣发生高温分解与转化，锌、铜、铟、锗等有价金属溶解进入转化液，伴生铁高温转化为赤铁矿渣，铅、银以硫酸盐沉淀形式富集于赤铁矿铁渣，经分离和富集铅、银等有价成分后，赤铁矿渣可作为二次资源实现其资源化利用。本发明通过以下技术方案实现。

一种回收铁矾渣中有价金属及铁的方法，其步骤包括：

步骤1、将铁矾渣采用水或稀硫酸溶液按照液固比为2~10:1L/kg混合调浆得到矿浆，稀硫酸溶液浓度为0.1~10g/L；

步骤2、将步骤1得到的矿浆，加入浓度为0~60g/L的赤铁矿晶种，升温至温度为160~250℃，高温分解和转化反应60~300min，然后液固分离后得到转化液和转化渣，转化液中回收锌、铜、铟、锗有价金属，转化渣中浮选铅、银后得到赤铁矿渣。

所述铁矾渣中包括以下质量百分比含量：铁20～30%，锌2～8%、铜0.05～0.4%、铟0.01～0.08%、锗0.007～0.07%、铅1～15%和银0.007～0.06%。

所述步骤2中转化液采用已知硫化沉淀技术分步沉淀并回收其中的锌、铜、铟、锗，分别获得铜、铟、锗的硫化物沉淀、硫化锌沉淀和净化液，净化液返回到步骤1中作为调浆液。

所述步骤2中转化渣中采用已知浮选分离技术分离回收铅、银得到赤铁矿渣。