专利名称：从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法
技术领域：
本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法。
背景技术：
目前从锌浸出渣中回收镓、锗、铟的工艺，在国内外均有研究和应用，归纳起来主要有以下几种方法。I、氯化挥发法
氯化挥发法是在锌浸出渣中添加氯化剂焙烧，镓、锗、铟以氯化物形式高温氯化挥发析出回收、还原硫化熔炼及直接磁选分离富集工艺，该法存在的最大问题是氯化物对设备的腐蚀以及对环境的污染，技术指标亦不理想。2、Porto-Marghera 法
该法是将碳粉配入锌浸出渣中，采用回转窑在高温下进行还原烟化，使大部分镓、锗、 铟进入烟尘，然后对烟尘进行碱洗脱氟氯、还原酸溶及沉淀、萃取工艺回收镓、锗、铟，该法由于采用高温焙烧，存在收尘及大气污染问题，且在回转窑还原挥发工序镓、锗、铟回收率低。3、赤铁矿一萃取法
锌浸出渣首先经高压SO2还原浸出，使大部分镓、锗、铟进入浸出液，浸出液经中和沉镓、锗、铟为富集渣后，再经多级萃取回收镓、锗、铟，中和后液经赤铁矿法除铁，该法工艺流程长且复杂,生产成本较高。以上几种方法是从锌浸出渣中回收镓、锗、铟，研究和应用结果表明，在回收主金属锌的同时，综合回收稀散金属镓、锗、铟，采用湿法比采用火法效果更好。稀散金属与铁关系紧密，铁浸出，镓、锗、铟也随之被浸出，在常规湿法炼锌焙烧过程中，由于锌精矿的部分锌与铁形成低酸难以溶解的铁酸锌，镓、锗、铟以类质同相进入铁酸锌晶格中而损失，而直接浸出为全湿法工艺，不需锌精矿焙烧过程，不产生铁酸锌，是直接从锌精矿而不是锌浸出渣中综合回收稀散金属的最适合工艺。直接浸出是一种为高效及环保湿法锌冶炼而研发的，一般分为几种方式
I、一段低酸直接浸出温度145 155°C，压力1100 1300kPa，酸度20 30g/l。2、一段高酸直接浸出温度145 155°C，压力1100 1300kPa，酸度50 60g/ I03、两段逆流直接浸出温度145 155°C，压力1100 1300kPa，酸度30 40g/ I04、两段并流直接浸出温度145 155°C，压力1100 1300kPa，酸度60 80g/ I0 采用高温高压直接浸出工艺，产生的上清液含铁大部分为Fe3+，浸出的铁与镓、锗、 铟较难分离，只能回收主金属锌。另外，高温高压直接浸出硫化锌精矿，大部分铁被留在浸出渣中，浸出渣量大
发明内容
本发明的目的是提供一种从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法，该方法能从硫化锌精矿直接浸出锌并在回收锌的同时综合回收稀散金属镓锗铟。本发明提供的这种从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法包括下列步骤
(1)将硫化锌精矿磨好后泵入一段反应器，通入浓度98%以上的氧气，在一段反应器内低温低压低酸直接浸出，所述低温低压低酸控制温度为105 120°C，压力为200 350kPa，酸度为10 20g/l，浸出矿浆经闪蒸槽降温降压后，送一段浓密机分离，获得浸出液和浸出渣；
(2)将步骤(I)所述浸出渣泵入二段反应器，通入浓度98%以上的氧气，同时加入废电解液，高温高压高酸浸出，所述高温高压高酸控制温度为145 155°C，压力为1100 1300kPa，酸度为60 80g/l，浸出矿浆经闪蒸槽降温降压后，送二段浓密机分离，上清液送一段反应器，底流送浮选回收元素硫，尾矿为富铅渣；
(3)将步骤(I)所述浸出液送入中和槽，加入焙砂作中和剂，控制温度为70-80°C，中和后矿浆送压滤机过滤分离，滤渣送一段反应器，滤液送置换槽；
(4)向置换槽内的滤液中加入锌粉，控制温度70-80°C，终点PH值为5-5.2，反应后的滤渣送镓、锗、铟回收系统，置换滤液送除铁槽；
(5)向除铁槽中加入焙砂，鼓入压缩空气，控制温度80 90°C，除铁过程pH值控制在
3.0 4. 0，除铁后矿浆送浓密机分离，滤渣即铁渣送挥发窑处理，滤液送净化、电积、熔铸产出锌锭。本发明与传统方法相比，具有以下优点
I、本发明采用低温低压低酸工艺条件，温度105 120°C，压力200 350kPa，解决了浸出的铁与镓、锗、铟分离问题。2、本发明从硫化锌精矿直接浸出，产生的上清液含铁大部分为Fe2+，为稀散金属的回收创造了有利条件。3、本发明直接浸出硫化锌精矿，利用锌精矿直接在反应器内还原Fe3+成Fe2+，浸出和还原在同一个反应器内完成，不需单独的反应器作还原过程。4、本发明直接浸出硫化锌精矿，大部分铁被浸出进入上清液中，浸出渣量少。5、本发明产出的上清液含铁呈Fe2+，采用中和置换沉镓、锗、铟的方法，使铁与镓、 锗、铟分离，镓、锗、铟沉淀为富集物作原料进一步回收镓、锗、铟。6、本发明产出的上清液经中和置换沉镓、锗、铟后，铁留在上清液中呈Fe2+，采用空气氧化Fe2+为Fe3+后，中和除铁，铁以针铁矿型式沉淀分离。
图I是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
从图I可以看出本发明的工艺流程，其具体实施步骤为
(I)锌精矿经磨矿后大约粒度在25 40 ii m左右，将泵入一段反应器，通入浓度98% 以上的氧气，采用低温低压低酸浸出，温度在105 120°C范围内，压力在200 350kPa范围内，酸度在10 20g/l范围。本实施方式采用的温度是110°C，压力是300kPa，酸度是 15g/l。如此使硫化锌中硫被氧化成元素硫，锌成为可溶硫酸锌，浸出矿浆经闪蒸槽降温降压后，送一段浓密机分离，一段上清液即浸出硫酸锌溶液。
(2)将一段浓密机底流泵入二段反应器，通入浓度98%以上的氧气，同时加入废电解液，采用高温高压高酸浸出，温度145 155°C，压力1100 1300kPa，酸度在60 80g/ I范围，本实施方式采用的温度是150°C，压力是1200kPa，酸度是70g/l。浸出矿浆经闪蒸槽降温降压后，送二段浓密机分离，上清液送一段反应器，底流送浮选回收元素硫，尾矿为富铅渣可外售。(3)—段上清液进入中和槽，加入焙砂作中和剂，控制温度70 80°C，中和后矿浆送压滤机过滤分离，滤渣送一段反应器，滤液送置换槽，加入锌粉，控制温度70 80°C，终点pH值5 5. 2，滤渣送镓、锗、铟回收系统，置换滤液送除铁槽，加入焙砂，鼓入压缩空气， 控制温度80 90°C，除铁过程pH值控制在3. 0 4. 0，除铁后矿浆送浓密机分离，滤渣即铁渣送挥发窑处理，得到铁渣和氧化锌烟尘，滤液送净化、电积，电积后废电解液送入二段反应器，锌片熔铸产出锌锭。
权利要求
1.一种从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法，该方法包括下列步骤(1)将硫化锌精矿磨好后泵入一段反应器，通入浓度98%以上的氧气，在一段反应器内低温低压低酸直接浸出，所述低温低压低酸控制温度为105 120°C，压力为200 350kPa，酸度为10 20g/l，浸出矿浆经闪蒸槽降温降压后，送一段浓密机分离，获得浸出液和浸出渣；(2)将步骤(I)所述浸出渣泵入二段反应器，通入浓度98%以上的氧气，同时加入废电解液，高温高压高酸浸出，所述高温高压高酸控制温度为145 155°C，压力为1100 1300kPa，酸度为60 80g/l，浸出矿浆经闪蒸槽降温降压后，送二段浓密机分离，上清液送一段反应器，底流送浮选回收元素硫，尾矿为富铅渣；(3)将步骤(I)所述浸出液送入中和槽，加入焙砂作中和剂，控制温度为70-80°C，中和后矿浆送压滤机过滤分离，滤渣送一段反应器，滤液送置换槽；(4)向置换槽内的滤液中加入锌粉，控制温度70-80°C，终点PH值为5-5.2，反应后的滤渣送镓、锗、铟回收系统，置换滤液送除铁槽；(5)向除铁槽中加入焙砂，鼓入压缩空气，控制温度80 90°C，除铁过程pH值控制在 3. 0 4. 0，除铁后矿浆送浓密机分离，滤渣即铁渣送挥发窑处理，滤液送净化、电积、熔铸产出锌锭。
2.根据权利要求I所述的从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法，其特征在于步骤(I)中所述硫化锌精矿磨好后其粒度为25 40 y m。
全文摘要
本发明公开了一种从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法，该方法先将硫化锌精矿磨矿后采用低温低压低酸直接浸出，然后对浸出渣进行高温高压高酸浸出，对浸出液进行中和置换，滤渣送镓、锗、铟回收系统，滤液除铁、净化、电积、熔铸产出锌锭。本发明能从硫化锌精矿直接浸出锌并在回收锌的同时综合回收稀散金属镓锗铟。
文档编号C22B19/00GK102618719SQ201210112399
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者何醒民, 余刚, 刘野平, 左小红, 张登凯, 徐毅, 李夏湘, 林裕安, 潘晨湘, 王李娟, 蔡江松, 邓孟俐 申请人:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂, 长沙有色冶金设计研究院有限公司