专利名称：一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法
技术领域：
一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，涉及一种从锌冶炼渣中湿法提取金属镓锗的方法。
背景技术：
镓锗属于稀散金属，在自然界中极少有单独矿床，绝大部分伴生在其它矿物中，镓锗主要赋存在闪锌矿、霞石、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中，在传统湿法炼锌过程中，98%以上的镓锗富集在中性浸出或低酸浸出渣中，综合回收价值极高，锌冶炼过程综合回收稀散金属是获取镓锗的重要途径。镓锗的综合提取不仅能充分利用矿产资源，降低生产成本，提高经济效益，而且在一定程度上能减少对环境的污染，国内外镓锗综合提取工艺主要为单宁沉锗-镓萃取法和全萃法等，存在一些弊端。已报道的从锌冶炼过程的稀散金属富集渣中提取镓锗的全萃法工艺流程采用将富集渣中的镓锗一起浸出到高酸溶液中，用氧肟酸类萃取剂在高酸条件下优先萃取锗，用纯碱或氢氧化钠将萃锗余液中和至PH为2左右再萃取镓。这种提取过程会造成大量的酸碱消耗，并产生大量废水。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种有效减少工序，省去碱耗，降低酸耗，减少废水排放的从锌冶炼渣中提取镓锗的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于其提取过程是将锌冶炼渣采用两段酸浸，一段酸浸浸出镓，再将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的浸出过程采用的酸是硫酸。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的一段酸浸浸出镓的过程中控制pH值为1. 8-2. 2，浸出温度为6(T80°C，浸出时间4飞小时。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的一段酸浸浸出镓的过程中浸出过程空气。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗过程中，溶液的硫酸浓度为4(T80g/L，浸出温度为6(T80°C，浸出时间为4 6小时。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的一段酸浸浸出镓的浸出液，采用硫化沉淀法脱除铜后，采用萃取法分离富集镓。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的采用萃取法分离富集镓的萃取剂是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M盐酸水溶液反萃，锌留在萃余液中，将萃余液返回锌湿法冶炼系统是萃余液中的锌得以回收。
本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗获得的含锗溶液采用萃取法分离富集其中的锗，，萃取剂是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M氟化铵水溶液反萃，萃余液返回二段酸浸浸出锗过程。本发明的方法，用硫酸水溶液控制浸出过程溶液的酸度实现优先浸出镓，浸镓过程中溶液PH值控制在1. 8^2. 2，浸出温度为6(T80°C，浸出时间4飞小时，浸出过程通入空气，有利于提高铜和镓的浸出率。在第一段浸出过程中，稀散金属富集渣中的大部分锌、铜和镓浸出到浸出液中，浸出液中的铜用硫化沉淀法脱除，浸出液中的镓用萃取法加以分离富集，萃取剂可以是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M盐酸水溶液反萃，锌留在萃余液中，将萃余液返回锌湿法冶炼系统是萃余液中的锌得以回收，萃余液中残留的镓锗经过锌湿法冶炼系统重新富集到稀散金属富集渣中。本发明的方法，浸镓后渣采用第二段高酸浸出，使其中的锗浸出到浸出液中，第二段浸出的硫酸浓度为4(T80g/L，在此酸度范围内，提高酸度有利于锗的浸出，但硫酸浓度上限受系统酸平衡限制，浸出温度为6(T80°C，浸出时间为4飞小时，浸出液中的锗用萃取法加以分离富集，萃取剂可以是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M氟化铵水溶液反萃，萃余液返回第二段浸出，使其中的酸得以循环使用，当萃锗余液含铁高达12g/L时，部分萃锗余液开路，用于第一段浸出。本发明的方法，根据实验发现稀散金属富集渣镓锗的浸出特点及镓锗的萃取特性，提出镓锗分步浸出-萃取富集镓锗的工艺流程，使锗浸出-萃取实现闭路循环，省去了碱中和工序，省去了碱耗，降低了酸耗，减少了废水排放。
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施例方式一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，其过程的步骤包括
(1)锌湿法冶炼过程获得的稀散金属富集渣采用第一段低酸浸出，优先浸出镓，用萃取法使浸出液中的镓富集，萃余液返回锌湿法冶炼系统；
(2)浸镓后渣进行第二段高酸浸出，使其中的锗浸出到浸出液中，含锗浸出液用萃取法分离富集锗，萃锗余液返回锗浸出。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，用硫酸水溶液控制浸出过程溶液的酸度实现优先浸出镓，浸镓过程中溶液PH值控制在1.『2. 2，浸出温度为6(T80°C，浸出时间4飞小时，浸出过程通入适量空气，在第一段浸出过程中，稀散金属富集渣中的大部分锌、铜和镓浸出到浸出液中，浸出液中的铜用硫化沉淀法脱除，浸出液镓用萃取法分离富集。萃取分离富集镓的萃取剂可以是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M盐酸水溶液反萃，锌留在萃余液中，将萃余液返回锌湿法冶炼系统是萃余液中的锌得以回收。本发明的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，浸镓后渣采用第二段高酸浸出，使其中的锗浸出到浸出液中，第二段浸出的硫酸浓度为4(T80g/L，在此酸度范围内，提高酸度有利于锗的浸出，浸出温度为6(T80°C，浸出时间为4飞小时，浸出液中的锗用萃取法加以分离富集，萃取分离富集锗的萃取剂是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M氟化铵水溶液反萃，萃余液返回第二段浸出，使锗浸出-萃取水相实现循环。实施例1
实验所用的稀散金属富集渣为锌精矿加压浸出液经石灰中和-锌粉置换法获得的稀散金属富集渣，其化学成分如表1所示。表1稀散金属富集渣化学成分
元素CaZnCuFeSPbSbSnGaGe含量(％)19. 216. 5811. 715. 7716. 31. 210. 710. 170. 250. 22
第一段浸出条件为取200g上述稀散金属富集渣，加入600mL水，加入适量硫酸，使溶液PH维持在1. 8^2. 2范围内，不断搅拌并鼓入空气，浸出温度6(T80°C，浸出时间6小时。
浸出实验结果
表2第一段浸出实验结果
实施例2
第二段浸出条件为取IOOg第一段浸出得到的浸出渣，加入200mL萃锗后的萃余液作浸出剂，作浸出剂的萃余液含硫酸45g/L，浸出温度6(T80°C，在浸出过程中适当补加硫酸，使浸出液硫酸含量维持在4(T60g/L的范围，浸出时间6小时。第二段浸出锗的浸出率为99. 1%。实施例3
用第一段浸出获得的含镓浸出液，经硫化沉淀除铜后所得的溶液为料液，
(1)萃取条件
镓萃取料液成分 Ge 0. 016g/L, Ga 0. 81g/L, Zn 19. 7g/L, Fe 1. 64g/L H2SO4 3. 2g/L。有机相组成为
萃取剂0，0- 二异辛基磷氧肟酸，占10% (ν/ν)
改质剂异辛醇，占5% (ν/ν)
稀释剂260#磺化煤油，占85% (ν/ν)。相比0/Α=1 2混合时间5min
(2)萃取结果
分相时间为細in.，镓在有机相与水相的分配比60. 5，镓的萃取率为96. 8%，锌的萃取率0. 4%，说明镓的萃取率很高，而锌基本补被萃取。实施例4(1)萃取条件
锗萃取料液成分=Ge 1. lg/L，Ga 0. 02g/L，Zn 0. 15g/L，Fe 4. 75g/L，H2SO4 49g/L。
有机相组成为
萃取剂0，0- 二异辛基磷氧肟酸，占10% (ν/ν)
改质剂异辛醇，占5% (ν/ν)
稀释剂260#磺化煤油，占85% (ν/ν)。相比0/Α=1 2混合时间3min.
(2)萃取实验结果
萃余液成分:Ge 0. 024g/L, Ga 0. 019g/L，Zn 0. 14g/L，Fe 4. 68g/L，H2SO4 48g/L，萃取过程锗在有机相与水相的分配比88. 9，萃取率为对比指标97. 8%。萃锗余液含酸高达48g/L，返回第二段浸出使锗的浸出-萃取实现循环，可显著降低镓锗湿法提取的酸耗，减少废水排放。
权利要求
1.一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于其提取过程是将锌冶炼渣采用两段酸浸，一段酸浸浸出镓，再将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗。
2.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的浸出过程采用的酸是硫酸。
3.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的一段酸浸浸出镓的过程中控制PH值为1. 8-2. 2，浸出温度为6(T80°C，浸出时间4飞小时。
4.根据权利要求3所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的一段酸浸浸出镓的过程中浸出过程鼓入空气。
5.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗过程中，溶液的硫酸浓度为4(T80g/L，浸出温度为 6(T80°C，浸出时间为4 6小时。
6.根据权利要求3所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的一段酸浸浸出镓的浸出液，采用硫化沉淀法脱除铜后，采用萃取法分离富集镓。
7.根据权利要求3所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的采用萃取法分离富集镓的萃取剂是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M 盐酸水溶液反萃，锌留在萃余液中，将萃余液返回锌湿法冶炼系统是萃余液中的锌得以回收。
8.根据权利要求5所述的一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，特征在于所述的将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗获得的含锗溶液采用萃取法分离富集其中的锗，萃取剂是氧肟酸或氧肟酸与二异辛基磷酸酯的混合物，负载有机相用2M氟化铵水溶液反萃，萃余液返回二段酸浸浸出锗过程。
全文摘要
一种从锌冶炼渣中提取镓锗的方法，涉及一种从锌冶炼渣中湿法提取金属镓锗的方法。特征在于其提取过程是将锌冶炼渣采用两段酸浸，一段酸浸浸出镓，再将浸出镓后的酸浸渣进行二段酸浸浸出锗。本发明的方法，根据实验发现稀散金属富集渣镓锗的浸出特点及镓锗的萃取特性，提出镓锗分步浸出-萃取富集镓锗的工艺流程，使锗浸出-萃取实现闭路循环，省去了碱中和工序，省去了碱耗，降低了酸耗，减少了废水排放。
文档编号C22B7/04GK102560133SQ20121004850
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者冯亚平, 冯爱玲, 李相良, 林江顺, 汪胜东, 王海北, 王玉芳, 苏立峰, 蒋训雄, 赵磊, 邹小平, 闫丽 申请人:北京矿冶研究总院