一种从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法
本发明属于二次资源综合回收,具体的说,涉及一种从含铟锗烟尘中高效回收铟锗并产出高值化产品的方法。
背景技术:
1、铅锌冶炼过程产出的含铟锗烟尘是回收铟、锗的主要原料,其含ge 0.03%~0.15%、in 0.03%~0.2%、zn 8%~60%、fe 1%~5%。主要采用两级逆流酸性浸出-单宁沉锗-中和沉铟的方法回收其中的铟锗,产出单宁锗渣、铟中和渣等初级产品。
2、目前,含铟锗烟尘主流处理工艺存在以下主要技术问题:1)铟锗浸出回收率低,通常锗浸出率仅为75%、铟浸出率80%左右,铟锗损失严重;2)由于铟锗属于稀散元素,在烟尘中含量仅为ge 0.03%~0.15%、in 0.03%~0.2%,浸出液含铟50~320 mg/l、锗50~240 mg/l,导致单宁酸耗量大,锗试剂成本高,且由于铟锗浓度偏低很难进一步高效回收并产出高值化铟锗产品;3)铟锗回收药剂成本高、对锌冶炼主系统影响大。
技术实现思路
1、为解决现有技术缺陷,本发明提供一种从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,通过三级逆流浸出实现含铟锗烟尘中铟、锗高效浸出,并产出酸度和fe3+精准控制且有利于铟锗高度富集的合格浸出液,此过程铟、锗浸出率分别达95%、92%以上,通过铟锗浸出率的提高,为后续铟锗的高回收率以及产出高值化铟锗产品打下基础,并最终获得铟锗综合回收率分别达94%和91%以上,并且产出高值化铟锗产品,具有药剂成本低、有价金属回收率高、铟锗产品品质好等技术优势。
2、为实现上述目的,本发明是通过如下技术方案实现的:
3、一种从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法包括以下步骤:
4、(1)一级富集浸出:将含铟锗烟尘与过程低酸液调浆,持续补加锌电积废液以及硫酸铁或湿法炼锌高铁溶液,完成浸出后液固分离,得到铟、锗浓度均<1 mg/l 的一级浸出液,以及含 ge 0.06%~0.45%、in 0.06%~0.6% 的一级浸出渣;
5、(2)二级还原浸出:一级浸出渣中加入三级浸出液调浆,密闭体系下加入硫化锌或液态 so2还原剂,控制浸出液 fe3+为 1~2 g/l,反应后液固分离,得到二级浸出液和二级浸出渣;
6、(3)三级氧化浸出:二级浸出渣与锌电积废液调浆,通入氧气或添加双氧水强化氧化浸出,液固分离得到三级浸出液,以及含锌小于2%,铟锗均小于50 g/t的三级浸出渣;所述三级浸出液返回步骤(2)循环调浆。
7、进一步的,将步骤(2)所得二级浸出液进行铟锗一级沉淀富集,具体为,
8、取步骤(2)所得二级浸出液,加入铁盐与含铟锗烟尘,控制体系 fe3+与 (in+ge)摩尔比 10~20:1,反应后液固分离,得到一级铟锗富集渣、一级富集后液;一级富集后液全部返回步骤(1);
9、将步骤(1)的一级铟锗富集渣进行铟锗二级酸洗富集,具体为,
10、一级铟锗富集渣采用 ph=2~3 弱酸性溶液调浆,过程不断加入硫酸溶液,全程控制溶液ph 2~3,反应结束液固分离后,得到二级富集后液、铟锗富集物;所述二级富集后液返回步骤 (1),铟锗富集物中 in 含量 2~10%、ge 含量 2~6%。
11、步骤(1)所述的过程低酸液为由包括一级富集后液和二级富集后液组成的混合物。
12、进一步的,所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法还包括还原浸出,所述还原浸出包括,
13、1)一级低酸还原浸出:铟锗富集物与二级高酸浸出液混合,投加亚硫酸锌,控制终点 ph 1.5~2.5、fe3+<50 mg/l,液固分离得到富铟锗还原浸出液、还原浸出渣;富铟锗还原浸出液送入锗回收工序;
14、2)二级高酸浸出:还原浸出渣加硫酸强化浸出,液固分离得到二级高酸浸出液、浸出终渣;二级高酸浸出液回流至一级低酸还原浸出工序循环调浆。
15、进一步的,从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法还包括对富铟锗还原浸出液进行锗和铟的分步回收,具体为,
16、1)以富铟锗还原浸出液为料液,采用吸附-解吸-沉淀方法将其中的锗转化为二氧化锗产品,并产出锗回收后液;
17、2)采用溶剂萃取工艺从锗回收后液中选择性回收铟,得到高纯铟和铟回收后液,铟回收后液返回步骤(1)一级富集浸出。
18、进一步的,步骤(1)所述的过程低酸液为由包括一级富集后液、二级富集后液组成的混合物和铟回收后液组成的混合液。
19、进一步的,铟锗一级沉淀富集所用铁盐选自硫酸铁、氧化铁、硫酸亚铁、氧化亚铁中的至少一种;当选用亚铁盐时,同步通入氧气或添加双氧水将体系低价铁氧化为 fe3+。
20、进一步的,一级浸出液经净化、电积产出阴极锌;三级浸出渣送火法系统回收铅、银、金。
21、本发明的有益效果:
22、本发明针对铅锌冶炼含铟锗烟尘传统回收工艺金属回收率偏低、沉锗药剂成本高昂、铟锗产品质量差等行业共性难题,设计多级逆流浸出、两级共沉富集、还原控铁浸出、树脂吸附提锗、萃取分离铟一体化工艺,综合技术与经济环保优势显著。其一,三级逆流浸出实现有价金属回收效率大幅提升,整套流程分级实现锌优先浸出、铟锗深度富集、铅银固渣外送火法,锌综合回收率可达 98% 以上,锗、铟综合回收率分别稳定超 91%、90%,相较于传统两段浸出 + 单宁沉锗工艺,大幅减少稀散金属在铅渣中的循环挥发损耗,同步实现锌、锗、铟、铅、银等有价金属高效回收,充分挖掘二次烟尘资源经济价值。其二,两级铟锗富集工艺实现铟锗高度富集,产出铟 2%~10%、锗 2%~6% 高品位富集物,预先脱除大量锌、铁基体杂质,显著降低后续树脂、萃取工序处理负荷,减少有机相与树脂耗材消耗。其三,铟锗富集物两级还原浸出精准控制料液三价铁含量低于 50mg/l,ph 1.5~2.5,实现酸度和fe3+精准控制且满足制备高值化铟锗产品(高纯铟、精制geo2)的铟锗富集液,富集液中铟、锗浓度分别高达3.8~18g/l、3.6~11g/l,彻底消除铁杂质对锗吸附、铟萃取的共萃干扰,无需配套额外除铁工段,保障二氧化锗与高纯铟产品纯度达标。其四,采用可循环再生大孔阴离子树脂替代高价单宁酸沉锗药剂,树脂反复再生复用,吨锗药剂成本降低 80% 以上,规模化生产降本增效优势突出。其五,全流程各级浸出母液、富集后液、洗涤液全部内部循环回用,无生产废水外排。最后,整套工艺依托常规搅拌槽、离子交换柱、萃取箱即可完成,无需高压特种设备,工艺参数调控区间宽,适配不同品位含铟锗烟尘,产业化门槛低,具备极强行业推广价值。
1.一种从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:还包括还原浸出,所述还原浸出包括:
4.根据权利要求3所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:对富铟锗还原浸出液进行锗和铟的分步回收,具体为:
5.根据权利要求4所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:步骤(1)所述的过程低酸液为由一级富集后液、二级富集后液组成的混合物和铟回收后液组成的混合液。
6.根据权利要求2-4任一项所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:铟锗一级沉淀富集所用铁盐选自硫酸铁、氧化铁、硫酸亚铁、氧化亚铁中的至少一种;当选用亚铁盐时,同步通入氧气或添加双氧水将体系低价铁氧化为fe3+。
7.根据权利要求1所述的从含铟锗烟尘中回收铟锗的方法,其特征在于:一级浸出液经净化、电积产出阴极锌;三级浸出渣送火法系统回收铅、银、金。
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