从浸锌渣中高压浸出镓锗的研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.08.009从浸锌渣中高压浸出镓锗的研究蒋应平，赵磊，王海北，蒋训雄（北京矿冶研究总院，北京100070）摘要：针对目前从浸锌渣中回收镓锗工艺中存在的问题，采用高压酸浸工艺处理该渣，研究了始酸浓度、温度、时间、SO2分压、液固比、搅拌线速度等对镓锗浸出率的影响。结果表明，该浸出渣经二段高温高酸浸出后，锌、铁、镓、锗的累计浸出率分别为92.79%、97.87%、94.09%、75.18%。关键词:湿法炼锌；渣；锗；镓；高压浸出中图分类号：TF843.1

2、；TN304.1+1文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）08-0000-00StudyonLeachingGalliumandGermaniumunderPressurefromZincLeachedResiduesJIANGYing-ping,ZHAOLei,WANGHai-bei,JIANGXun-xiong(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy,Beijing100070,China)Abstract:Thezincleached

3、residueswasleachedunderpressurewiththeobjectivetoaddresstheproblemexistingintherecoveryofgalliumandgermanium.Theeffectsofinitialacidconcentration,temperature,SO2partialpressure,ratioofliquidtosolidandstirringspeedonleachingrateofgalliumandgermaniumwerestudied.T

4、heresultsshowthatthetotalleachingrateofzinc,iron,galliumandgermaniumwere92.79%,97.87%,94.09%and75.18%respectivelyaftertheacidleachinginhightemperature.Keywords:zinchydrometallurgy;slag;germanium;gallium;leachedunderpressure镓锗广泛应用于微波通讯、卫星导航、航空航天等诸多领域[1]。随着高新经济的不

5、断发展，全世界对镓锗的需求量日益增加[2]。镓锗独立矿床极少。镓主要赋存在闪锌矿、铝土矿及煤矿中，锗主要赋存在闪锌矿、铁矿及其他硫化矿中[3]。在闪锌矿的湿法冶炼流程中，镓锗会富集在浸锌渣中。浸锌渣已成为回收镓锗的重要资源[4]。处理这种渣主要有酸浸法、碱浸法、火法—湿法联合法、选冶联合法等。目前工业上主要使用火法—湿法联合法，但存在以下缺点：1）浸锌渣还原挥发镓锗过程需要将大量含水高的浸锌渣干燥，然后在回转窑中高温还原挥发，焦炭消耗量大，每吨酸浸渣平均消耗焦炭0.5t；2）锗挥发率80%~83%，全流程锗回收率仅6

6、0%~63%，其余留在窑渣中；3）镓挥发率不到10%，进入烟尘的镓与锗富集物一起出售，不计价，因为渣中的镓难以经济回收；4）55%~60%的银挥发，其余留在渣中，最后得到的铅银渣品位低。此外浸锌渣中还含有大量的硫酸根，在挥发过程中分解出1%~3%的二氧化硫，此浓度达不到制酸要求，必须单独处理。日本饭岛冶炼厂和德国达特伦冶炼厂均采用高压酸浸法回收该渣中的镓锗[5]，但国内目前尚未应用，为此我们开展了“SO2高压还原浸出—镓锗沉淀富集—二次酸溶—萃取分离”的工艺流程研究，本文仅论述高压浸出部分。1原料性质及试验方法1.1

7、原料性质试验用浸锌渣来自某锌冶炼厂，经破碎细磨至试验所需粒度，含银558g/t，其余主要成分（%）：Zn15.59、Fe23.00、Cu0.30、Pb4.56、S5.95、Ga0.0485、Ge0.031、Co0.005、Ni0.003、Cd0.10、SiO210.78。浸锌渣中锌主要以锌铁酸（75%）形式存在，镓主要以铁酸盐（78%）和硅酸盐（20%）形式存在，锗以铁酸盐（58%）和硅酸盐（23%）形式存在。1.2试验方法将一定量的浸锌渣、废电解液、水、结晶硫酸锌加入高压釜中，密封后开始升温，升至95~100℃时排

8、尽空气，继续升温至一定温度后通入SO2，此时高压浸出反应开始计时。保持温度不变，到达反应时间后经冷却、排气、过滤，所得滤液和渣样对锌、铁、镓、锗进行含量分析。并据此分别计算出各自浸出率。收稿日期：2012-06-05基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2009AA064604）作者简介：蒋应平（1976-），男，湖南新宁人，硕士