一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法技术

本发明专利技术涉及一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，属于稀散金属富集提质技术领域。本发明专利技术根据单宁锗渣中不同形式杂质，采用分段酸洗方式深度去除杂质，一段采用低酸洗涤方式去除硫酸盐杂质，二段采用高酸洗涤方式去除氢氧化物杂质，且在二段高酸洗涤时加入超声，能打开单宁锗渣包裹，加快高酸与氢氧化物反应动力学，缩短反应时间，降低锗损失，有助于大颗粒单宁锗团聚裂解为小颗粒团聚体，促进单宁锗渣的焙烧转变，提高锗精矿的结晶度及品位。本发明专利技术方法可将Zn(II)离子、Mg(II)离子、Fe(III)、Sb(III)离子的去除率分别达到99.40%、98.21%、93.87%、94.74%，Ge(IV)元素损失率低于8.77%，焙烧时间缩短至6h，锗精矿品位由现有水平的15%左右提高至57.19%。矿品位由现有水平的15%左右提高至57.19%。矿品位由现有水平的15%左右提高至57.19%。

【技术实现步骤摘要】
一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法


[0001]本专利技术涉及一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，属于稀散金属富集提质


技术介绍

[0002]我国主要从含锗氧化锌烟尘中提取锗，主要采用单宁沉锗工艺，由于单宁酸中具有多个邻位酚羟基且具有半胶体溶液性质，单宁锗渣会与多金属进行配位沉淀、吸附大量溶液，造成制备锗精矿品位低，仅为15%左右。
[0003]为了提高锗精矿品位，需要对单宁锗渣进行洗涤纯化。目前国内大部分锗精矿企业都未对单宁锗渣进行洗涤处理；超声波联合气浮法纯化单宁锗渣的方法中，利用超声空化效果打开单宁锗渣包裹，调节pH，促进杂质元素Fe和As的去除，杂质元素去除率低；单宁锗渣直接制备粗二氧化锗的方法中仅用配位剂洗涤单宁锗渣，配位剂用量大，洗涤成本高。
[0004]因此，目前高效制备高结晶度高品位锗精矿技术尚处于空白阶段。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对目前单宁纯化锗渣技术除杂效率低、成本高等问题，提供了一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，即根据单宁锗渣中不同形式杂质，采用分段酸洗方式深度去除杂质，一段采用低酸洗涤方式去除硫酸盐杂质，二段采用高酸洗涤方式去除氢氧化物杂质，且在二段高酸洗涤时加入超声，能打开单宁锗渣包裹，加快高酸与氢氧化物反应动力学，缩短反应时间，降低锗损失，有助于大颗粒单宁锗团聚裂解为小颗粒团聚体，促进单宁锗渣的焙烧转变，提高锗精矿的结晶度及品位。本专利技术方法可将Zn(II)离子、Mg(II)离子、Fe(III)、Sb(III)离子的去除率分别达到99.40%、98.21%、93.87%、94.74%，Ge(IV)元素损失率低于8.77%，焙烧时间缩短至6h，锗精矿品位由现有水平的15%左右提高至57.19%。
[0006]一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，具体步骤如下：（1）单宁沉锗：将含锗浸出液与单宁酸液混合进行单宁沉锗，液固分离得到单宁锗渣和沉锗后液；（2）一段低酸洗涤：将单宁锗渣与pH为4~5的工业水混合，进行一段低酸洗涤，液固分离得到一段单宁锗纯化渣和净化后液I；（3）二段高酸洗涤：将一段单宁锗纯化渣与硫酸溶液混合，在超声条件下进行二次高酸洗涤，液固分离得到二段单宁锗纯化渣和净化后液II，对二段单宁锗纯化渣进行氧化焙烧制备锗精矿；（4）净化后液回用：将净化后液I返回配制单宁酸液，将净化后液II返回烟尘调浆。
[0007]所述步骤（1）含锗浸出液锗离子Ge(IV)含量为30~300mg/L，Zn(II)含量为60~160g/L，Mg(II)含量为1~5g/L，Fe(III)含量为0.1~0.8g/L，Sb(III)含量为50~500mg/L，酸
度为5~15g/L，温度为50~80℃。
[0008]所述步骤（1）单宁酸液浓度为50~150g/L，单宁沉锗的温度为50~70℃，时间为10~30min，单宁酸加入质量为锗质量的20~30倍，单宁沉锗过程的沉Ge(IV)率为95~99%，沉Zn(II)率为0.05~0.1%，沉Mg(II)率为0.1~0.5%，沉Fe(III)率为20~50%，沉Sb(III)率为30~60%。
[0009]所述步骤（1）沉锗后液中Ge(IV)含量为1.48~2.83mg/L，Zn(II)含量为59.26~150.79g/L，Mg(II)离子含量为0.99~4.69g/L，Fe(III)含量为0.08~0.38g/L，Sb(III)含量为34.58~188.68mg/L；单宁锗渣含水率20~60%，吸附水量占沉锗后液的0.05~2%，按单宁锗渣干基的质量计，单宁锗渣中含Ge(IV)1.40~3.49%，含Zn(II)7.34~23.56%，含Mg(II)0.18~0.67%，含Fe(III)1.34~2.45%，含Sb(III)0.35~1.84%。
[0010]按单宁锗渣干基的质量计，步骤（2）单宁锗渣与工业水的混合液固比为1:2~1:6，工业水的pH为4~5，一段洗涤的温度为25~80℃，时间为1~15min，一段低酸洗涤过程的pH值为1~3。
[0011]以一段单宁锗纯化渣干基的质量计，步骤（2）一段单宁锗渣中含Ge(IV)3.03~4.15%，含Zn(II)1.63~4.65%，含Mg(II)0.14~0.25%，含Fe(III)2.19~4.08%，含Sb(III)0.93~3.06%；一次洗涤Ge(IV)损失0.0026~0.040%，Zn(II)去除49.99~95.23%，Mg(II)去除33.31~89.27%，Fe(III)去除0.20~2.28%，Sb(III)去除0.12~1.48%。
[0012]以一段单宁锗纯化渣的质量计，步骤（3）一段单宁锗纯化渣与硫酸溶液的混合液固比为1:2~1:5，超声频率为28~40kHz，强度为0.2
‑
1.2W/cm2，二次高酸洗涤的酸度为20~50g/L，洗涤时间为5~20min，洗涤温度为40~70℃。
[0013]以二段单宁锗纯化渣干基的质量计，步骤（3）二段单宁锗渣中含Ge(IV)4.59~5.24%，含Zn(II)0.32~2.06%，含Mg(II)0.035~0.080%，含Fe(III)0.40~1.03%，含Sb(III)0.23~0.82%；二次高酸洗涤Ge(IV)总损失2.12~8.77%，Zn(II)总去除83.33~99.40%，Mg(II)总去除79.99~98.21%，Fe(III)总去除75.05~93.87%，Sb(III)总去除73.36~94.74%。
[0014]所述步骤（3）氧化焙烧温度为600~800
°
C，焙烧时间为6~10h，焙烧气氛为空气气氛，锗精矿品位为41.71~57.19%，比未洗涤品位提高24.42~52.03%。
[0015]所述步骤（2）净化后液I中Ge(IV)含量为0.0005~0.0015mg/L，Zn(II)含量为18.43~55.63mg/L，Mg(II)含量为0.31~1.11mg/L，Fe(III)含量为0.025~0.88mg/L，Sb(III)含量为0.011~0.071mg/L；步骤（3）净化后液II中Ge(IV)含量为0.02~0.18mg/L，Zn(II)含量为0.29~1.46mg/L，Mg(II)含量为0.04~0.05mg/L，Fe(III)含量为0.76~1.09mg/L，Sb(III)含量为0.26~0.80mg/L。
[0016]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术根据单宁锗渣中不同形式杂质，采用分段酸洗方式深度去除杂质，一段采用低酸洗涤方式去除硫酸盐杂质，二段采用高酸洗涤方式去除氢氧化物，Zn(II)、Mg(II)、Fe(III)、Sb(III)去除率分别可达到99.40%、98.21%、93.87%、94.74%，Ge(IV)损失率低于8.77%；（2）本专利技术在二段高酸洗涤时加入超声，能打开单宁锗渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）单宁沉锗：将含锗浸出液与单宁酸液混合进行单宁沉锗，液固分离得到单宁锗渣和沉锗后液；（2）一段低酸洗涤：将单宁锗渣与pH为4~5的工业水混合，进行一段低酸洗涤，液固分离得到一段单宁锗纯化渣和净化后液I；（3）二段高酸洗涤：将一段单宁锗纯化渣与硫酸溶液混合，在超声条件下进行二次高酸洗涤，液固分离得到二段单宁锗纯化渣和净化后液II，对二段单宁锗纯化渣进行氧化焙烧制备锗精矿；（4）净化后液回用：将净化后液I返回配制单宁酸液，将净化后液II返回烟尘调浆。2.根据权利要求1所述超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，其特征在于：步骤（1）含锗浸出液Ge(IV)含量为30~300mg/L，Zn(II)含量为60~160g/L，Mg(II)含量为1~5g/L，Fe (III)含量为0.1~0.8g/L，Sb(III)含量为50~500mg/L，酸度为5~15g/L，温度为50~80℃。3.根据权利要求2所述超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，其特征在于：步骤（1）单宁酸液浓度为50~150g/L，单宁沉锗的温度为50~70℃，时间为10~30min，单宁酸加入质量为锗质量的20~30倍，单宁沉锗过程的沉Ge(IV)率为95~99%，沉Zn(II)率为0.05~0.1%，沉Mg(II)率为0.1~0.5%，沉Fe(III)率为20~50%，沉Sb(III)率为30~60%。4.根据权利要求1所述超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，其特征在于：步骤（1）沉锗后液中Ge(IV)含量为1.48~2.83mg/L，Zn(II)含量为59.26~150.79g/L，Mg(II)含量为0.99~4.69g/L，Fe(III)含量为0.08~0.38g/L，Sb(III)含量为34.58~188.68mg/L；单宁锗渣含水率20~60%，吸附水量占沉锗后液的0.05~2%，按单宁锗渣干基的质量计，单宁锗渣中含Ge(IV)1.40~3.49%，含Zn(II)7.34~23.56%，含Mg(II)0.18~0.67%，含Fe(III)1.34~2.45%，含Sb(III)0.35~1.84%。5.根据权利要求1所述超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，其特征在于：按单宁锗渣干基的质量计，步骤（2）单宁锗渣与工业水的混合液固比为1:2~1:6，工业水的pH为4~5，一段洗涤的温度为25~80℃，时间为1~15min，一段低酸洗涤过程的pH值为1~3。6.根据权利要求1所述超声强化分段酸洗纯化单宁锗渣制备高品位锗精矿的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利波，杨坤，夏洪应，李世伟，王仕兴，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：