一种含锗镓物料浸出除砷的方法技术

本发明专利技术公开了一种含锗镓物料浸出除砷的方法。含砷合金，采用传统氧化处理方法不经济，锗的浸出率低，且合金中铁、砷的含量高，影响锗、镓富集的品质，本发明专利技术通过采用常压浸出与压力氧化浸出结合，除去砷和铁杂质，同时提高锗、镓和铜等金属浸出率；又采用浸出与铜电积的结合，酸循环利用，最大程度节省硫酸、碱消耗，是一种高效、环保、节能的湿法冶炼方法。

A method for removing arsenic from germanium containing gallium material

The invention discloses a method for leaching arsenic removal from gallium containing materials. The arsenic bearing alloy is not economical, the leaching rate of germanium is low, and the content of iron and arsenic in the alloy is high, which affects the quality of the enrichment of germanium and gallium. The invention adopts the combination of pressure leaching and pressure leaching, removal of arsenic and iron impurities, and increases the metal leaching rate of germanium, gallium and copper, and the leaching rate of germanium, gallium and copper. Combined with copper electrowinning, acid recycling can save sulfuric acid and alkali consumption to the greatest extent. It is a highly efficient, environmentally friendly and energy saving hydrometallurgical process.

【技术实现步骤摘要】
一种含锗镓物料浸出除砷的方法
本专利技术涉及含砷物料的处理方法，特别是涉及一种含锗镓物料浸出除砷的方法。
技术介绍
刚果金的部分钴铜矿体中含有一定量的锗、镓稀散金属，经火法冶炼并粒化后的钴铜铁合金粉末中含锗、镓稀散金属。采用传统氧化处理方法不经济，锗的浸出率低，且合金中铁、砷的含量高，影响锗、镓富集的品质，也影响作业环境和职业健康。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是目前锗的浸出率低和因合金中铁、砷的含量高而影响锗、镓富集的品质，提供一种含锗镓物料浸出除砷的方法，其使砷在浸出提取过程中被有效脱出，以提高产品沉淀中锗的品质。为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种含锗镓物料浸出除砷的方法，包括：1)常压浸出反应步骤a)，将含砷物料和硫酸置入搅拌槽中，通入空气，在常压下氧化浸出反应，反应温度70-90℃、反应12-36小时、终点硫酸浓度5-15g/L，经固液分离得第一浸出液和第一浸出渣；步骤b)，第一浸出液调节pH值至1-2，经铜萃取，得到萃余液、反萃液，反萃液经第一电积回收第一铜；2)加压氧化浸出反应步骤c)，将第一浸出渣和萃余液置于反应釜中，通氧气，加压氧化浸出反应，起始固液质量比1:6-1:10、温度180-210℃、初始硫酸浓度10-50g/L，氧分压0.2-0.5MPa，反应2-6h，经固液分离得第二浸出液和第二浸出渣，所述的第二浸出渣中含砷；步骤d)，第二浸出液经第二电积，得第二铜和第二电积后液，其中第二电积后液返回步骤c)中，进行加压氧化浸出反应。作为优选，步骤b)得到的萃余液部分返回步骤a)中，调整固液质量比为1:6-1:10。作为优选，通过定期开路将第二电积后液进行如下步骤处理：步骤e)，调整pH值至4.5-5.5，控制温度60-80℃、反应1-3h，经固液分离得第一沉淀和第一滤液，其中第一沉淀富含锗和镓；步骤f)，将第一滤液调整pH值至6-6.5，反应温度60-70℃，反应时间1-3h，固液分离得第二沉淀和第二滤液，从第二滤液回收钴，其中第二沉淀为锗渣；步骤g)，所述的第二沉淀返回步骤c)中参与加压氧化浸出反应。作为优选，所述的含砷物料为含锗镓的钴铜铁合金，含锗1000-5000g/t，其中Ge/Ga的质量比为1:2-6:1、Ge/As的质量比为1:2-3:1。作为优选，所述的第二浸出渣中，砷主要以结晶型臭葱石（FeAsO4•2H2O）形式存在。作为优选，所述的第二浸出液中，砷含量小于0.005g/L，总铁含量小于5g/L。作为优选，所述的第一沉淀中，Ge/As的质量比大于100:1，Ge/Ga的质量比为1:2-6:1。作为优选，用氧化镁、氢氧化镁的一种或二种的混合物，调整步骤b)的pH值。作为优选，用氧化镁、氢氧化镁的一种或二种的混合物，调整步骤e)的pH值。作为优选，用氧化镁、氢氧化镁的一种或二种的混合物，调整步骤f)的pH值。作为最优选，用氧化镁调整步骤e)和步骤f)的pH值。本专利技术的铜萃取，可采用常规的萃取方式；电积回收铜，可采用常规的电积铜、旋流电积方式。本专利技术具有以下优点：1.本专利技术将含砷物料中的砷在浸出提取过程中进行有效脱出，提高了产品沉淀中锗的品质，且浸出渣含砷的晶型最稳定，最大程度降低了冶炼过程、后续提取对环境的影响。2.本专利技术采用常压浸出与加压氧化结合的方式，锗的浸出率大于96%、镓的浸出率大于80%，铜、钴的浸出率大于99%。3.本专利技术采用浸出与铜电积的结合，使酸循环利用，最大程度地节省了硫酸、碱消耗，是一种高效、环保、节能的湿法冶炼方法。附图说明图1为本专利技术实施例的反应流程工艺图。具体实施方式本专利技术通过以上步骤描述或以下非限定性的实施例对本专利技术作进一步的展开描述，以助于理解本专利技术及其优点，而不能理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例11)常压氧化浸出反应将含砷物料：包含锗镓的钴铜铁合金料（含锗3625g/t、含镓763g/t、含砷1923g/t）、硫酸、压缩空气加入搅拌槽中，常压氧化浸出条件：温度85℃、反应24h、终点硫酸浓度10g/L，经固液分离得第一浸出液和第一浸出渣。将上述第一浸出液用氧化镁调节pH值至1.5，进行常规的铜萃取回收铜，得到萃取液和反萃液，反萃液经第一电积，回收第一铜，此时的电积后液不取出继续进行第一电积；前述萃取液部分返回参与常压氧化浸出，调整起始固液的质量比为1:10。2)氧化加压氧化反应将上述的第一浸出渣和萃余液、氧气加入反应釜中，氧化加压氧化条件：起始固液比1:12、温度200℃、初始硫酸浓度45g/L，氧分压0.35MPa，反应4h，经固液分离得第二浸出液和第二浸出渣，第二浸出液中锗含量1.13g/L、砷含量0.003g/L、总铁含量3.3g/L。将上述所得第二浸出液直接第二电积回收第二铜，并得第二电积后液。上述第二电积后液再加入反应釜中进行加压氧化浸出反应。将上述所得的第二电积后液定期开路，加氧化镁调整pH值至5.2，控制温度75℃、反应2h，固液分离得富锗、镓的第一沉淀和第一滤液，富锗、镓的第一沉淀中Ge/As为310:1，Ge/Ga约为4.8:1。将上述所得第一滤液加氧化镁调整pH值至6.2，反应温度65℃，反应时间3h，经固液分离得第二沉淀的锗渣和第二滤液，从第二滤液回收钴。第二沉淀全部返回反应釜中进行加压氧化浸出反应。经上所述步骤后，锗的浸出率大于98%，镓的浸出率83%，铜、钴的浸出率大于99.3%，锗的直收率超过80%。实施例21)常压氧化浸出反应将含砷物料：包含将含锗镓的钴铜铁合金料（含锗2300g/t、含镓450g/t、含砷1450g/t）、硫酸、压缩空气加入搅拌槽中，常压氧化浸出条件：温度75℃、反应32h、终点硫酸浓度15g/L，经固液分离得第一浸出液和第一浸出渣。将上述第一浸出液用氧化镁调节pH值至1.5，进行铜萃取回收铜，得到萃取液和萃余液，萃取液经电积回收第一铜，此时的电积后液不取出，继续进行第一电积；前述萃取液部分返回参与常压氧化浸出，调整起始固液的质量比为1:8。2)氧化加压氧化反应将上述的第一浸出渣、萃余液、氧气加入反应釜中，氧化加压氧化条件：起始固液比1:10、温度205℃、初始硫酸浓度35g/L，氧分压0.45MPa，反应3h，经固液分离得第二浸出液和第二浸出渣，第二浸出液中锗含量0.89g/L、砷含量0.0023g/L、总铁含量小于2.93g/L。将上述所得第二浸出液直接电积，第二回收铜，并得第二电积后液。上述第二电积后液部分返回反应釜中进行加压氧化浸出反应。将上述所得第二铜电积后液加氧化镁调整pH值至5.4，控制温度70℃、反应2.5h，固液分离得富锗、镓的第一沉淀和第一滤液，富锗、镓的第一沉淀中Ge/As为360:1、Ge/Ga约为5.8:1。将上述所得第一滤液加氧化镁调整pH值至6.1，反应温度65℃，反应时间3h，固液分离得第二沉淀锗渣和第二滤液，从第二滤液回收钴。将第二沉淀全部返回反应釜中进行加压氧化浸出反应。经上所述步骤后，锗的浸出率大于97.3%，镓的浸出率84%，铜、钴的浸出率大于99.1%，锗的直收率超83%。本专利技术通过采用常压氧化浸出与加压氧化结合，除去溶液体系的砷和铁杂质，同时提高金属浸出率；又采用浸出与铜电积的结合，酸循环利用，最大程度节省硫酸、碱消耗，提高浸出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含锗镓物料浸出除砷的方法，其特征于，包括：1)常压浸出反应步骤a)，将含砷物料和硫酸置入搅拌槽中，通入空气，在常压下氧化浸出反应，反应温度70‑90℃、反应12‑36小时、终点硫酸浓度5‑15g/L，经固液分离得第一浸出液和第一浸出渣；步骤b)，第一浸出液调节pH值至1‑2，经铜萃取，得到萃余液和反萃液，反萃液经第一电积回收第一铜；2)加压氧化浸出反应步骤c)，将第一浸出渣和萃余液置于反应釜中，通氧气，加压氧化浸出反应，起始固液质量比1:6‑1:10、温度180‑210℃、初始硫酸浓度10‑50g/L，氧分压0.2‑0.5MPa，反应2‑6h，经固液分离得第二浸出液和第二浸出渣，所述的第二浸出渣中含砷；步骤d)，第二浸出液经第二电积，得第二铜和第二电积后液，其中第二电积后液返回步骤c)中，进行加压氧化浸出反应。

【技术特征摘要】
1.一种含锗镓物料浸出除砷的方法，其特征于，包括：1)常压浸出反应步骤a)，将含砷物料和硫酸置入搅拌槽中，通入空气，在常压下氧化浸出反应，反应温度70-90℃、反应12-36小时、终点硫酸浓度5-15g/L，经固液分离得第一浸出液和第一浸出渣；步骤b)，第一浸出液调节pH值至1-2，经铜萃取，得到萃余液和反萃液，反萃液经第一电积回收第一铜；2)加压氧化浸出反应步骤c)，将第一浸出渣和萃余液置于反应釜中，通氧气，加压氧化浸出反应，起始固液质量比1:6-1:10、温度180-210℃、初始硫酸浓度10-50g/L，氧分压0.2-0.5MPa，反应2-6h，经固液分离得第二浸出液和第二浸出渣，所述的第二浸出渣中含砷；步骤d)，第二浸出液经第二电积，得第二铜和第二电积后液，其中第二电积后液返回步骤c)中，进行加压氧化浸出反应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)得到的萃余液部分返回步骤a)中，调整固液质量比为1:6-1:10。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过定期开路将第二电积后液进行如下步骤处理：步骤e)，调整pH值至4.5-5.5，控制温度60-80℃、反应1-3h，经固液分离得第一沉淀和第一滤液，其中第一沉淀富含锗和镓；步骤f)，将第一滤液调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓永贵，蔡能文，胡雷，张文凡，卢方财，张涛，
申请(专利权)人：衢州华友钴新材料有限公司，浙江华友钴业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33