CN101205572A - 一种含锗物料加压浸出提取锗的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含锗物料的浸出方法及锗的提炼技术。该方法通过将含锗物料、锌电积废液、纯度70－90％的氧气或富氧空气加入加压釜中，并控制浸出温度、压力，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液。将含锗溶液加入中和剂沉锗，控制温度、终点pH值，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣。将得到的锗初段富集渣，用含硫酸锌电积废液，控制浸出时间、温度，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；将得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。加压浸出处理含锗物料是一种高效、低耗、低污染的新型冶炼方法。

Description

一种含锗物料加压浸出提取锗的工艺方法
技术领域
本发明属于稀有金属冶金领域，更具体的说，涉及一种含锗物料的浸出方法及锗的提炼技术。
背景技术
锗属于稀散贵金属，很少有单独的矿床，大多数锗以类质同象或吸附状态分布在铅锌矿物和煤中，在多金属的选矿过程中，锗主要富集于精矿中。
常规锗的提取通常采用回转窑挥发法或烟化炉挥发法，将锗富集到烟尘中，含锗烟尘通过浸出、丹宁沉锗、煅烧工艺得到含锗12％～30％的锗精矿；上述工艺的不足是直接浸出率低，经济不合理，锗的总直收率(从原料到锗产品)低于60％，流程较长设备复杂、投资大、生产成本较高；烟气容易造成环境污染。
发明内容
本发明克服了现有方法的不足，提供了一种锗回收率高、流程及设备简单、投资少、生产成本低。
实行本发明的步骤是：(1)、将含锗物料、含硫酸130g/l～200g/l锌电积废液、纯度70％～90％的氧气或富氧空气加入加压釜中，控制浸出温度100℃～150℃，压力1.0MPa～1.4MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液；
(2)、将上述得到的含锗溶液加入中和剂沉锗，控制温度为60℃～90℃，在终点pH＝5～5.4时，将定量三价铁水解析出以氢氧化铁胶体形态无选择性地吸附锗的络合阴离子HGeO3 -和GeO3 2-，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
(3)、将上述得到的锗初段富集渣，用含硫酸130g/l～200g/l锌电积废液，控制浸出时间为2～4小时，温度为60℃～80℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
(4)、将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗35～40％锗富集物；
含锗物料中锗的浸出反应式为：
GeS2+2H2SO4+O2＝Ge(SO4)2+2H2O+2S0
GeS+H2SO4+0.502＝GeSO4+H2O+S0。
其中：含锗物料可以是含锗铅精矿或含锗锌精矿；含锗物料含锗30g/t～1000g/t；含锗物料粒度为300目～400目达到50％～80％；中和剂可以是焙烧矿或富锌氧化矿或氧化锌烟尘或碳酸钙等；锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为3～5∶1。
有益效果
高锗物料的加压浸出是在加压的状态下，将浸出温度提高到100℃～150℃，用锌电积废液直接浸出含锗物料中的锗，将火法初段富集锗、浸出工艺由加压浸出一步完成，使工艺简化，过程得到强化，锗浸出率90％～93％，提高了锗的直收率，实现含锗物料中锗的高效直接浸出。
在加压浸出过程中，中的锗按(1)和(2)式直接被硫酸浸出，锗的浸出率大于91％。
GeS2+2H2SO4+O2＝Ge(SO4)2+2H2O+2S0(1)
GeS+H2SO4+0.5O2＝GeSO4+H2O+S0    (2)
加压浸出过程通过控制浸出液中三价铁含量，满足氢氧化铁胶体无选择性地吸附锗的络合阴离子HGeO3 -和GeO3 2-，形成锗铁的高聚分子而共沉淀在锗铁渣中，再将锗铁渣和锌电积废液在一定的温度下使锗浸出在溶液中，再次富集得到含锗35～50％的锗中间产品，锗产品的锗直收率83％。
具体实施例
实施例一、将粒度为-300占50％的含锗铅精矿(含锗30g/t)、含硫酸130g/l锌电积废液、富氧空气加入加压釜中，控制浸出温度100℃，压力1.0MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液。锗的浸出率70％。
将上述得到的含锗溶液加入中和剂焙烧矿沉锗，控制温度为60℃，在终点pH＝5时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
将上述得到的锗初段富集渣(锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为3∶1)用含硫酸130g/l锌电积废液，控制浸出时间为2小时，温度为60℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。锗直收率61.3％。
实施例二、将粒度为-400占80％含锗锌精矿(含锗1000g/t)、含硫酸200g/l锌电积废液、90％的氧气加入加压釜中，控制浸出温度150℃，压力1.4MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液。锗的浸出率91％。
将上述得到的含锗溶液加入中和剂富锌氧化矿沉锗，控制温度为90℃，在终点pH＝5.4时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
将上述得到的锗初段富集渣(锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为5∶1)用含硫酸200g/l锌电积废液，控制浸出时间为4小时，温度为80℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。锗直收率85.8％。
实施例三、将粒度为-350目占60％含锗锌精矿(含锗800g/t)、含硫酸170g/l锌电积废液、80％的氧气加入加压釜中，控制浸出温度120℃，压力1.2MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液。锗的浸出率80％。
将上述得到的含锗溶液加入中和剂氧化锌烟尘沉锗，控制温度为80℃，在终点pH＝5.2时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
将上述得到的锗初段富集渣(锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为4∶1)用含硫酸180g/l锌电积废液，控制浸出时间为3小时，温度为70℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。锗直收率72％。
实施例四、将粒度为-320占60％含锗铅精矿(含锗200g/t)、含硫酸180g/l锌电积废液、80％的氧气加入加压釜中，控制浸出温度150℃，压力1.2MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液；锗的浸出率82％。
将上述得到的含锗溶液加入中和剂碳酸钙沉锗，控制温度为70℃，在终点pH＝5.3时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
将上述得到的锗初段富集渣(锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为3∶1)用含硫酸190g/l锌电积废液，控制浸出时间为2小时，温度为65℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。锗直收率73％。
实施例五、将粒度为-300占60％含锗铅精矿(含锗500g/t)、含硫酸130g/l锌电积废液、70％的氧气加入加压釜中，控制浸出温度100℃，压力1.2MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液。锗的浸出率83％。
将上述得到的含锗溶液加入中和剂碳酸钙沉锗，控制温度为75℃，在终点pH＝5.2时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
将上述得到的锗初段富集渣(锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为4∶1)用含硫酸190g/l锌电积废液，控制浸出时间为3小时，温度为75℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。锗直收率75％。
实施例六、将粒度为-400占80％含锗铅精矿(含锗100g/t)、含硫酸170g/l锌电积废液、90％的氧气加入加压釜中，控制浸出温度120℃，压力1.2MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液；锗的浸出率85％。
将上述得到的含锗溶液加入中和剂碳酸钙沉锗，控制温度为70℃，在终点pH＝5.2时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
将上述得到的锗初段富集渣(锗初段富集渣与锌电积废液的液固比5∶1)用含硫酸190g/l锌电积废液，控制浸出时间为2.5小时，温度为70℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物。锗直收率76％。
分析，从上看出，加压浸出处理含锗物料是一种高效、低耗、低污染的新型冶炼方法，可提高原料中锗的浸出率，较常规提锗工艺，锗的浸出率可由70％-80％提高到90％-93％，而整个工艺锗产品的直收率可以达到83％。

Claims (6)

1.一种含锗物料加压浸出提取锗的工艺方法，其步骤是：
(1)、将含锗物料、含硫酸130g/l～200g/l锌电积废液、纯度70％～90％的氧气或富氧空气加入加压釜中，控制浸出温度100℃～150℃，压力1.0MPa～1.4MPa条件下，直接浸出含锗物料中的锗，得到含锗溶液；
(2)、将上述得到的含锗溶液加入中和剂沉锗，控制温度为60℃～90℃，在终点pH＝5～5.4时，形成锗铁的高聚分子而共沉淀，得到锗的初段富集渣；
(3)、将上述得到的锗初段富集渣，用含硫酸130g/l～200g/l锌电积废液，控制浸出时间为2～4小时，温度为60℃～80℃，使锗有效溶出，得到富含锗浸出液；
(4)、将上述得到的富含锗浸出液通过萃取、反萃，再次富集得到含锗富集物
含锗物料中锗的浸出反应式为：
GeS2+2H2SO4+O2＝Ge(SO4)2+2H2O+2S0
GeS+H2SO4+0.5O2＝GeSO4+H2O+S0。
2.根据权利要求1所述的含锗物料的加压浸出锗及锗的提取工艺方法，其特征是：所述的含锗物料包括含锗铅精矿或含锗锌精矿。
3.根据权利要求1或2所述的含锗物料的加压浸出锗及锗的提取工艺方法，其特征是：所述的含锗物料含锗30g/t～1000g/t。
4.根据权利要求1所述的含锗物料的加压浸出锗及锗的提取工艺方法，其特征是：所述的含锗物料粒度为-300目～-400目达到50％～80％。
5.根据权利要求1所述的含锗物料的加压浸出锗及锗的提取工艺方法，其特征是：所述的中和剂为焙烧矿或富锌氧化矿或氧化锌烟尘或碳酸钙。
6.根据权利要求1所述的含锗物料的加压浸出锗及锗的提取工艺方法，其特征是：所述的锗初段富集渣与锌电积废液的液固比为3～5∶1。
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