一种提高电锌系统锗回收率的工艺技术方案

本发明专利技术属于锌冶炼锗回收技术领域，提供了一种提高电锌系统锗回收率的工艺。该工艺包括：(1)向回转窑中通入还原剂和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘；(2)含锗氧化锌烟尘进行中性浸出，得到浸出液；(3)向浸出液中加入铁粉，过滤得到高锗渣；(4)将高锗渣进行低浸得到低浸液；(5)将低浸液与单宁酸进行沉锗，得到粗品单宁锗；(6)粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将洗涤液送回低浸液，将精品单宁锗经脱硫脱碳得到锗精矿。该工艺设计科学，易于实现大规模工业化生产，能够显著提高锗的回收率和品位。

Technology for increasing Germanium Recovery Rate in zinc electroplating system

The invention belongs to the technical field of Germanium Recovery from zinc smelting, and provides a process for improving the germanium recovery rate of an electro-zinc system. The process includes: (1) introducing reductant and zinc leaching residue into rotary kiln, and retrofitting treatment to obtain germanium-bearing zinc oxide dust; (2) neutral leaching of germanium-bearing zinc oxide dust to obtain leaching solution; (3) adding iron powder to the leaching solution, filtering to obtain high germanium slag; (4) low leaching of high germanium slag to obtain low leaching solution; (5) low leaching of high germanium slag. The crude tannin germanium is obtained by precipitating germanium with tannic acid. (6) The crude tannin germanium is washed to get the washing solution and the fine tannin germanium. The washing solution is sent back to the low leaching solution and the fine tannin germanium is desulfurized and decarbonized to get the germanium concentrate. The process design is scientific, easy to achieve large-scale industrial production, can significantly improve the recovery and grade of germanium.

【技术实现步骤摘要】
一种提高电锌系统锗回收率的工艺
本专利技术属于锌冶炼锗回收
，具体地说，涉及一种提高电锌系统锗回收率的工艺。
技术介绍
在湿法炼锌中，锗是最为有害的杂质之一，会严重影响电流效率，一般来说需要将溶液中锗的含量降到0.05mg/L以下，以达到电解工序对新液的质量要求。与此同时锗又是极具回收价值的稀散金属元素，需要进行回收。目前，国内最大的几家锗生产单位富集回收锗工艺均采用氧化锌烟尘酸性浸出后再用单宁酸沉淀。单宁酸沉淀法工艺虽然操作简单、效率高，但是单宁酸产量有限，价格高，锗的直收率低，约为60％。若采用锌粉还原联合萃取法，锌粉消耗大，置换渣浸出率低，锗的直收率低，生产成本高。为了实现资源的综合利用，本项目旨在研究开发一种提高整个系统锗回收技术。
技术实现思路
针对现有技术中上述的不足，本专利技术的目的在于提供了一种提高电锌系统锗回收率的工艺；该工艺设计科学，易于实现大规模工业化生产，能够显著提高锗的回收率和品位。为了达到上述目的，本专利技术采用的解决方案是：一种提高电锌系统锗回收率的工艺，包括以下步骤：(1)向回转窑中按照质量比为11-15:85-89通入还原剂和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘；(2)含锗氧化锌烟尘在温度至少85℃，控制终点pH至少为5.3，进行中性浸出至少3h，得到浸出液；(3)按照浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.7-1.9，向浸出液中加入铁粉，过滤得到高锗渣；(4)将高锗渣进行低浸得到低浸液；(5)将低浸液在pH为2.0-2.5，50-60℃与单宁酸进行沉锗30min，得到粗品单宁锗；低浸液中锗含量与单宁酸的质量比为1：24-26；(6)粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将洗涤液送回低浸液，将精品单宁锗经脱硫脱碳得到锗精矿。本专利技术提供的一种提高电锌系统锗回收率的工艺的有益效果是：本专利技术提供的该种提高电锌系统锗回收率的工艺包括：锌浸出渣在回转窑中经还原剂还原后，经中性浸出，铁粉还原，再经低浸，单宁沉锗，洗涤以及灼烧得到锗精矿。通过对本申请提供的上述工艺流程的创造性设计，各技术参数之间的协同配合，相互增效，相比于传统工艺，能够显著提升锗的回收率和品位；且该工艺设计科学，适合大规模产业化生产。附图说明图1是实验例2中实验1-4提供的锗的损失率和锌的回收率的对比图；图2是实验例2中实验5-8提供的锗的损失率和锌的回收率的对比图；图3是实验例2中实验9-13提供的锗的损失率和锌的回收率的对比图；图4是实验例2中实验14-17提供的锗的损失率和锌的回收率的对比图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的一种提高电锌系统锗回收率的工艺进行具体说明。一种提高电锌系统锗回收率的工艺，包括以下步骤：(1)向回转窑中按照质量比为11-15:85-89通入还原剂和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘。在湿法炼锌生产过程中，绝大部分锗都富集在中性的锌浸出渣中。当将锌浸出渣用回转窑处理时，专利技术人创造性发现对还原气氛进行控制，能够使得锗被还原为一氧化锗而进行挥发，通过表冷仓和布袋收集，即使能够得到高品位含锗氧化锌烟尘。需要说明的是，专利技术人创造性地发现，当还原剂和锌浸出渣的质量比为13:87时，锗的挥发率能够达到最佳。回转窑中锌的还原挥发与锗的还原挥发是不冲突的，甚至于是有利的。加入铁矿石和石灰石虽然对降低炉渣含锌有利，但由于会生产锗酸盐，不利于锗的挥发，因此，回转窑处理高锗电锌渣时不宜加铁矿石和石灰石。专利技术人发现，当还原剂选作砂煤或焦粉时，能够避免这种问题，从而使锗的挥发率提高。(2)接着先控制含锗氧化锌烟尘中的铁含量大于0.5g/L，再将含锗氧化锌烟尘在温度至少85℃，控制终点pH至少为5.3，进行中性浸出时间至少3h，得到浸出液。相关文献表明，氧化锌烟尘中的锗约90％以上以类质同象存在于铁酸锌的晶格中，形成(Fe,Ge)2O4一类的铁酸盐固溶体。理论研究表明：在中性浸出初期，由于酸度较高，约12％的锗被硫酸分解，形成锗酸。随着氧化锌的不断加入，pH值不断升高，形成的锗酸又水解沉淀。当在中性浸出的终点时，水解析出的氢氧化铁胶体无选择性地吸附锗的络阴离子HGeO3-和GeO32-,，形成锗铁的高聚分子而共沉淀。因此，铁含量的控制是非常必要。专利技术人创造性地发现采用本申请提供的温度、浸出时间、终点pH值、中性浸出前铁的浓度能够在保障在浸出液中锌的回收率高的情况下降低浸出液中锗的损失率，达到一个最优质的平衡。(3)按照浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.7-1.9，向浸出液中加入铁粉，进一地，专利技术人发现当浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.8时，还原得到更多的锗；接着过滤得到高锗渣。(4)将高锗渣进行低浸得到低浸液。(5)将低浸液在pH为2.0-2.5，50-60℃与单宁酸进行沉锗30min，得到粗品单宁锗；低浸液中锗含量与单宁酸的质量比为1：24-26，进一步地为1：25。由于硫酸锌溶液还要回收锌，而单宁是一种高分子有机化合物，其在溶液中存在会恶化电解系统。故单宁的计入量应为在满足沉锗条件下越低越好。专利技术人创造性地发现，采用上述步骤(5)中的参数条件，可富集得到5-9％品位的粗品单宁锗。(6)粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将洗涤液送回低浸液，以提高利用率；将精品单宁锗经脱硫脱碳得到品位为15-20％锗精矿。经济价值极高。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供了一种提高电锌系统锗回收率的工艺，包括以下步骤：(1)向回转窑中按照质量比为11:89通入砂煤和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘；(2)控制含锗氧化锌烟尘中的铁含量为0.5g/L，含锗氧化锌烟尘在85℃条件下，控制终点pH为5.3，进行中性浸出3h，得到浸出液；(3)按照浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.8，向浸出液中加入铁粉，过滤得到高锗渣；(4)将高锗渣进行低浸得到低浸液；(5)将低浸液在pH为2.4，55℃与单宁酸进行沉锗30min，得到粗品单宁锗；低浸液中锗含量与单宁酸的质量比为1：25；(6)粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将洗涤液送回低浸液，将精品单宁锗经脱硫脱碳得到锗精矿。实施例2本实施例提供了一种提高电锌系统锗回收率的工艺，包括以下步骤：(1)向回转窑中按照质量比为15:85通入砂煤和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘；(2)控制含锗氧化锌烟尘中的铁含量为0.5g/L，含锗氧化锌烟尘在85℃条件下，控制终点pH为5.3，进行中性浸出3h，得到浸出液；(3)按照浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.8，向浸出液中加入铁粉，过滤得到高锗渣；(4)将高锗渣进行低浸得到低浸液；(5)将低浸液在pH为2.4，55℃与单宁酸进行沉锗30min，得到粗品单宁锗；低浸液中锗含量与单宁酸的质量比为1：25；(6)粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将洗涤液送回低浸液，将精品单宁锗经脱硫脱碳得到锗精矿。实施例3本实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高电锌系统锗回收率的工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)向回转窑中按照质量比为11‑15:85‑89通入还原剂和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘；(2)所述含锗氧化锌烟尘在温度至少85℃，控制终点pH至少为5.3，进行中性浸出时间至少3h，得到浸出液；(3)按照所述浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.7‑1.9，向所述浸出液中加入所述铁粉，过滤得到高锗渣；(4)将所述高锗渣进行低浸得到低浸液；(5)将所述低浸液在pH为2.0‑2.5，50‑60℃与单宁酸进行沉锗30min，得到粗品单宁锗；所述低浸液中锗含量与所述单宁酸的质量比为1：24‑26；(6)所述粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将所述洗涤液送回所述低浸液，将所述精品单宁锗经脱硫脱碳得到锗精矿。

【技术特征摘要】
1.一种提高电锌系统锗回收率的工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)向回转窑中按照质量比为11-15:85-89通入还原剂和锌浸出渣，进行回转处理，得到含锗氧化锌烟尘；(2)所述含锗氧化锌烟尘在温度至少85℃，控制终点pH至少为5.3，进行中性浸出时间至少3h，得到浸出液；(3)按照所述浸出液中锗含量与铁粉的质量比为1:1.7-1.9，向所述浸出液中加入所述铁粉，过滤得到高锗渣；(4)将所述高锗渣进行低浸得到低浸液；(5)将所述低浸液在pH为2.0-2.5，50-60℃与单宁酸进行沉锗30min，得到粗品单宁锗；所述低浸液中锗含量与所述单宁酸的质量比为1：24-26；(6)所述粗品单宁锗经洗涤后得到洗涤液和精品单宁锗；将所述洗涤液送回所述低浸液，将所述精品单宁锗经脱硫脱碳得到锗精矿。2.根据权利要求1所述的提高电锌系统锗回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾维泉，
申请(专利权)人：四环锌锗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51