[发明专利]一种超声波-双氧水强化氧化锌烟尘浸出的方法

说明书

本发明涉及一种超声波‑双氧水强化氧化锌烟尘浸出的方法，属于湿法冶炼技术领域，本发明主要包括混合浸出剂的配备、液固质量比的控制、超声氧化浸出和过滤四个步骤；本发明将超声技术协同强氧化剂双氧水引入到氧化锌烟尘浸出锌锗工艺中，一方面利用超声技术使双氧水均匀分散在溶液中，并且减小烟尘颗粒粒度，强化双氧水与氧化锌烟尘的接触面积，提高氧化效率和反应速率;另一方面利用超声波的空化效应和化学效应使双氧水加速裂解产生具有比双氧水更强的氧化性离子羟基自由基‑OH，并且其热效应使反应介质温度升高，促使H₂O₂分解速率加快，达到了节约双氧水用量，提高反应速率，将硫化物氧化分解的目的，进而提高锌锗浸出率。

技术领域

本发明属于湿法冶炼技术领域，具体的说，涉及一种超声波-双氧水强化氧化锌烟尘浸出的方法。

背景技术

硫化锌精矿提取锌的应用最为典型工艺为焙烧-浸出-电积工艺，在中性浸出以及弱酸浸出阶段，ZnS和铁酸锌难以有效浸出，锗基本不被浸出，几乎全部富集进入锌浸出渣，因此工业提锗首先要考虑将锗富集。还原挥发法是目前普遍采用的锌浸出渣富锗处理工艺，该方法将锌锗富集于氧化锌烟尘中。

在烟化炉还原吹炼时，锌浸出渣中的大部分ZnS还原为锌粉，锌粉再被氧化为ZnO，但仍存在部分ZnS，锌浸出渣中的一些Pb(SO)₄被还原成挥发性的PbS，然后随着温度降低，在余热回收锅炉和集尘系统中冷凝成PbS。通常氧化锌烟尘中的主要物相为ZnO、Pb(SO)₄、ZnS和PbS。目前氧化锌烟尘常规处理工艺为两段浸出：一段中性浸出和二段酸性浸出，冶炼企业和实验室的数据表明，该处理工艺锌和锗的浸出率仅为80-90%和60-85%，氧化锌烟尘锌锗回收率低，二段酸性浸出渣含锌锗较高，锌锗损失大。氧化锌烟尘中的锗主要被ZnS、PbS和ZnO等包裹，而ZnS、PbS不能在无氧化剂存在的情况下被浸出，这是目前导致在规模化生产中锌和锗的损失及浸出率低的主要原因之一。

氧化锌烟尘是回收锌锗的重要途径。伴随着市场对锌锗需求量的显著增加及锗资源短缺的现状，对锌浸出渣若不加以有效利用，不但会造成资源浪费，还会严重污染环境。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种超声波-双氧水强化氧化锌烟尘浸出的方法，通过将超声技术协同强氧化剂双氧水引入到氧化锌烟尘浸出锌锗工艺中，利用超声技术使双氧水均匀分散在溶液中，并利用超声波的空化效应和化学效应使双氧水裂解为氧化性能更强的羟基自由基，使氧化锌烟尘中难溶性硫化物氧化并有效分解，进而提高锌和锗的浸出率。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的超声波-双氧水强化氧化锌烟尘浸出的方法包括以下步骤：

（1）将双氧水与硫酸溶液混合得到混合浸出剂；

（2）控制液固质量比将氧化锌烟尘加入混合浸出剂中；

（3） 在60℃～90℃的温度下，200～600W的超声波功率下浸出30～60min；

（4）过滤，得到浸出液和浸出渣。

进一步的，所述的氧化锌烟尘中锌主要以氧化锌、硫化锌、硫酸锌和铁酸锌形态存在。

进一步的，步骤（1）混合浸出剂的硫酸浓度为100～200g/L。

进一步的，步骤（1）中双氧水与硫酸的质量比为0.18～2.3（30％H₂O₂溶液添加量为6～30mL）。

进一步的，步骤（2）的液固质量比为混合浸出剂：氧化锌烟尘为5～8:1。