锌的回收方法技术

回收锌矿中金属锌的方法，包括在由两种或两种以上不同的卤化物形成的含卤化物的溶液中浸出锌矿，使锌浸出到溶液中。然后电解负载锌的溶液，以得到锌金属和产生卤化物。将含有卤化物的电解溶液返回到浸出步骤中。部分电解溶液可以作为来自电解过程的电解槽的阴极室的排出液，并通过添加石灰石和来自电解过程的阳极室的卤化物处理，以二氧化锰沉淀物形式除去锰。为此，调节溶液的ｐＨ和Ｅｈ，其方式是要比形成锌沉淀物时更有利于有二氧化锰沉淀物形成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用卤化物基浸出溶液回收锌矿中锌的方法。本专利技术还涉及由锌和其他金属卤化物溶液，尤其是锌和/或铅的卤化溶液中除去锰的方法。此外，本专利技术涉及由金属卤化物溶液，尤其是氯化锌或氯化亚铜溶液中除去银和/或汞的方法(例如在锌或铜的湿法冶金法中)。
技术介绍
已知的生产锌的方法包括焙烧含锌矿，接着用酸式硫酸盐浸出，然后电解回收浸出液中的锌。焙烧法产生了硫基污染性气体，必须从焙烧炉的废气中除去。而且，如果矿物中包含大量的杂质，会对电解过程和锌产品的纯度造成负面影响。例如，很多锌矿包含大量的锰。已有方法抑制了其处理含大量锰的锌精矿的能力，原因是锰随着锌一起被浸出到浸出液中并且不能有效地除去。在锌的电解回收步骤中，由于锰以MnO2的形式沉积在阳极上，引起许多问题。在澳大利亚专利669906中，本专利申请人开发了一种多步浸出法，随后电解回收铜。US4292147公开了一种先采用氯化物浸出，然后电解回收锌的方法。本专利技术人还发现如果将金属卤化物溶液保持在一定的条件下，在电解回收溶液中的金属，特别是浸出锌矿和/或铅矿得到的溶液中锰不会沉积在阳极上。这种方法允许通过其他方法除去溶液中的锰。而且，溶液中卤化物浓度高(例如200-300克/升NaCl和10-50克/升NaBr)的湿法冶金方法要求在电解制取各种金属例如工艺中的锌或铜以前先要除去有害杂质。许多杂质通过分步调节pH并沉淀(例如调节到约pH6)可以从这些工艺的电解液中除去，但是，银和汞则不太容易除去。US4124379公开了从氯化亚铜电解液中除去银的方法，包括向电解液中加入金属铜，将铜离子还原成亚铜离子，接着使其与汞齐接触，使金属交换成银。汞齐是由金属汞与铜、锌或铁中之一形成，优选涂覆汞齐或与汞齐缔合的铜丸。这就要求对汞齐进行分离，需要与汞和铜的物理缔合，这些过程繁琐而复杂，增加了生产成本。另外，还必须将汞齐加到工艺中并与负载银的电解液接触，使方法的实施变得复杂并且增加工艺成本。专利技术概述本专利技术第一方面提供了一种由锌矿回收金属锌的方法，包括下列步骤-在包含由两种或多种不同的卤化物组成的卤化物的溶液中浸出锌矿，使锌浸出到溶液中，；-电解负载锌的溶液，以制得金属锌并生成卤化物；和-将包含卤化物的电解液返回到浸出步骤中。本专利技术人惊奇地发现由两种或多种不同卤化物组成的卤化物具有足够高的氧化电位，以致可以一步将锌(和其他金属例如铅)直接浸出到溶液中，而无需进行多步浸出操作(例如，像申请人的澳大利亚专利669906中公开的)。卤化物一般是在电解步骤中在阳极处形成的(即在阳极上)。通常，形成卤化物时的氧化电位低于溶液中形成许多难溶杂质的氧化电位。例如通常卤化物是在氧化电位低于形成二氧化锰的条件下形成。这能使杂质保留在溶液中，然后可以从溶液中除去，也可以在线上或在另一分离步骤中从溶液中除去。优选的两种或多种不同的卤化物是氯化物和溴化物，更优选的卤化物是在阳极形成的可溶性卤化物复合物，例如BrCl2-，虽然BrCl气体也可形成，并随后可以利用。已经发现这种卤化物对锌矿(和其他矿)有很强的氧化性，仅需一步锌浸出法。优选地，矿物的浸出使用催化剂更为有利，通常是利用卤化物催化氧化矿物。为此，催化剂优选金属催化剂，例如铜，他们可以存在于锌矿中或在浸出工艺中加入(例如，在第一步浸出步骤中的颗粒铜)。优选地，浸出方法与其它多个步骤相结合，以使锌在第一步浸出和在后续步骤中的除去杂质。为此，优选至少两个另外步骤与浸出过程相匹配；使得方法包括浸出锌的第一步，第二步的通风和第三步的硫酸盐沉淀。为氧化和沉淀锌矿中存在的任何铁，优选在第二步中通人空气。如果矿物中有硫存在，优选在第三步中加入石灰石，以沉淀出在第一步浸出过程中因硫的氧化所形成的硫酸盐，如硫酸钙。浸出过程得到的浸出液优选含有从浸出液中分离出来的固态沉淀物，并且在电解前优选使浸出液通过活性炭(一般是活性炭柱)，利用碳吸附金和PGM而除去浸出液中存在的任何金和铂金属(PGM)。优选在电解前，对浸出液实施一系列的置换过程，在该过程中，向浸出液中添加锌粉(一般采用部分在电解中产生的锌)，以置换出浸出液中存在的任何铜、银、铅和其他杂质(由于矿物中存在的)。优选在电解前并且根据需要，使浸出液进行进一步的除铁步骤(和残余的金属)，在该步骤中，加入石灰石和从电解步骤中所形成的卤化物，以氧化和沉淀以氧化铁形式的铁。优选在该步骤中，石灰石和卤化物将氧化和沉淀至少部分以二氧化锰存在的锰。优选移出部分电解液(通常是阴极废液)，并进行处理以除去其中的锰。所述的部分电解液优选是从电解过程中的电解槽的阴极室中排出的液流，该排出的液流中含有加入其中的石灰石和由电解过程中在阳极室形成的卤化物，以沉淀二氧化锰。在除锰步骤中，优选对溶液的pH和Eh进行调节，该调节要使其比形成锌沉淀物更有利于二氧化锰沉淀物的形成。优选通过增加石灰石的加入量，提高溶液的pH值，而将pH调节到这样的一个程度，即通过卤化物可使Eh增加到有利于MnO2形成的程度或高于该程度。石灰石的加入量优选要比形成MnO2所需的化学计量低，以致使更少量的锌沉淀。优选在将电解的浸出液返回到浸出过程中之前，根据需要，将部分阴极液(一般是已经移除其中锰的阴极电解液)流入除镁步骤中，在该步骤中，加入熟石灰，以首先除去任何锌(将其返回到浸出过程中)，然后除去以氧化镁沉淀物形式的镁。因此，本专利技术的第二方面提供了一种从要进行电解以形成一种或多种金属的金属卤化物溶液中除去锰的方法，它包括下列步骤-在电解中，在阴极回收一种或多种金属，同时在氧化电位低于形成二氧化锰氧化电位时在阳极形成由两种或多种不同的卤化物构成的卤化物；-取出部分溶液并对其进行处理，以除去其中的锰；和-将处理过的部分溶液返回到金属卤化物溶液中。由于在氧化电位低于形成二氧化锰时形成卤化物，锰可以保留在溶液中，然后，通常在分离步骤中将其从中除去。金属卤化物溶液优选是从浸出过程中产生的浸出液，在浸出过程中，精矿在含卤化物的溶液中浸出，以浸出一种或多种金属到溶液中，最优选的是本专利技术第一方面的卤化锌浸出液。优选是将浸出液供入电解步骤中作为电解液，电解后，将其返回到浸出过程中，以进一步浸出精矿物。关于这方面，优选实施本专利技术的除锰法，并将其看作是闭环矿物浸出和电解回收过程的一部分。排出的并且经处理除去其中锰的部分溶液优选是闭环矿物浸出和电解回收过程中排出的液流，该液流在除去其中的锰后将其返回到该过程中。最好使用在阳极形成的卤化物使矿物易于浸出，并优选将其随电解液一起返回到浸出过程。两种或多种不同卤化物优选是氯化物和溴化物，卤化物最好是在阳极形成的可溶性卤化物复合物，例如BrCl2-，尽管也可以使用BrCl气体。优选地，使用催化剂以促进矿物的浸出，一般是利用卤化物催化矿物的氧化。在这方面，催化剂优选是金属催化剂，例如存在于浸出液的或添加到浸出过程中的铜。矿物优选包括锌和/或铅，他们是在电解步骤中形成的金属。通过增加碱性试剂(优选能使锰沉淀为MnO2的试剂)的加入量来分离所述部分溶液中的锰。MnO2沉淀物可以在将溶液返回到金属卤化物溶液中之前从溶液部分中分离出来。这部分溶液优选是电解步骤中的部分阴极液，通常是废阴极液。优选的碱性试剂是碳酸钙。如果待回收的金属(例如锌)也具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收锌矿中金属锌的方法，包括下列步骤：－在包含一种由两种或多种不同的卤化物组成的卤化物的溶液中浸出锌矿，以浸出锌到溶液中；－电解负载锌的溶液，以制得金属锌并产生卤化物；和－将包含卤化物的电解液返回到浸出步骤中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰莫伊斯，弗兰克霍利斯，
申请(专利权)人：英泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]