本发明专利技术涉及一种超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，属于稀散金属富集提取技术领域。本发明专利技术由一段氧化浸出、二段深度浸出、超声协同解吸、浸出液沉锗四个步骤组成，其中一段氧化浸出能打开硫化锌包裹，强化锗的浸出；二段深度浸出基于超声波的空化效应所引起的分散效果能降低铅矾对锗的吸附；超声协同解吸能脱附铅矾中的吸附锗；直接利用解吸液配置单宁酸液，能在单宁酸液中形成少量单宁锗沉淀晶种，利用含少量单宁锗晶种的单宁酸来进行单宁沉锗，能有效降低单宁酸用量，沉锗效果更佳。目前，现行氧化锌烟尘中锗的浸出率仅有75~80%，而本发明专利技术方法氧化锌烟尘中锗的浸出率较现行水平能提高12~21%，单宁酸耗量能降低10~20%，沉锗率提高1.5~3%。沉锗率提高1.5~3%。沉锗率提高1.5~3%。
【技术实现步骤摘要】
一种超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法
[0001]本专利技术涉及一种超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，属于稀散金属富集提取
技术介绍
[0002]锗广泛应用于国防工业、航空航天、现代通信等领域，是一种重要的战略资源。然而锗却是一种稀散金属，虽在自然界中分布广泛但几乎没有比较集中的锗矿。全球每年的锗产量仅为200吨左右，主要从有色金属资源、煤资源及二次资源中提取。含锗氧化锌烟尘是重要的提锗原料，但现行含锗氧化锌烟尘中锗浸出率仅能达到75~80%，锗浸出率低一直是困扰冶炼企业的大问题，探究高效浸出锗方法具有巨大的经济效益及社会意义。
[0003]目前研究提高氧化烟尘中锗浸出率主要集中在提高酸度、提高温度、抑制硅吸附等。专利201910922237.8针对烟尘浸出时硅酸盐与锗同步溶出，发生共沉淀降低锗浸出，提出通过调节和控制浆液pH值，选择性先后浸出锌、硅酸盐和锗，使硅酸盐先于锗浸出，使产生的正硅酸以水合硅蛋白形态析出成渣的方法。专利202211085895.4提出一种超声波还原－氧压联合工艺高效浸出锗。专利201910366993.7提出氧化锌烟尘梯级浸出工艺，将传统的多段浸出，调整为单段连续梯级浸出，分阶段逐级控制锌锗的浸出率、铁离子的还原、浸出液终点酸度。但对于烟尘浸出中铅矾吸附锗引起的锗浸出率低都未涉及。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的铅矾吸附、锗浸出率问题，现行氧化锌烟尘浸出工艺所得铅渣EPMA图见图2，从图2可知，铅渣中元素Ge、Pb、S、O分布特征一致，证明烟尘浸出过程中，铅矾会吸附锗引起锗损失；本专利技术提出一种超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，本专利技术由一段氧化浸出、二段深度浸出、超声协同解吸、浸出液沉锗四个步骤组成，针对烟尘浸出过程铅矾对锗的吸附损失，在二段高酸高温浸出阶段，直接基于超声波的空化效应所引起的分散效果降低铅矾对锗的吸收，随后利用解吸剂协同超声解吸铅矾中吸附锗，能明显提高烟尘中锗的浸出率；同时，针对氧化锌烟尘中部分锗赋存于硫化锌中，通过在一段加入氧化剂，能打开硫化锌包裹，强化锗的浸出。此外，直接利用解吸液配置单宁酸液，解吸液中含有低浓度锗、锌等，能有效形成少量单宁锗沉淀晶种，利用含少量单宁锗晶种的单宁酸来进行单宁沉锗，能有效降低单宁酸用量，沉锗效果更佳。
[0005]一种超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，具体步骤如下：（1）一段氧化浸出：氧化锌烟尘与一段硫酸浸出液混合均匀，在氧化剂条件下进行一段氧化浸出，得到I段浸出渣和I段浸出液；（2）二段深度浸出：I段浸出渣与二段硫酸浸出液混合均匀，进行二段超声强化深度浸出，得到II段浸出渣和II段浸出液；（3）超声协同解吸：II段浸出渣经解吸剂溶液超声洗涤，得到解吸液和解吸渣，解
吸液配置单宁酸液，解吸渣返回铅冶炼系统；（4）浸出液沉锗：I段浸出液和II段浸出液混合，经单宁酸液进行单宁沉锗得到高锗物料和沉锗后液，高锗物料用于制备锗产品，沉锗后液用于锌电积。
[0006]所述步骤（1）氧化锌烟尘中锗含量为300~3000g/t，锌含量为40~65%，铅含量为9~18%，铜含量为500~5000g/t；锗主要以锗酸盐和GeS形式存在，锌主要以ZnO和ZnS形式存在，铅主要以PbSO4和PbS形式存在，铜主要以CuO形式存在。
[0007]所述一段硫酸浸出液的酸度为100~160g/L，一段硫酸浸出液与氧化锌烟尘的液固比mL:g为4.6:1~6.6:1，一段氧化浸出的温度为50~80
º
C，时间为10~40min；氧化剂为H2O2、KMnO4、O3或SO2‑
空气混合气，氧化剂的加入量为氧化锌烟尘质量的0.5~2%。
[0008]所述步骤（1）I段浸出渣中锗含量为183~3706g/t，锌含量为17.99~30.70%，铅含量为24.22~32.70%，铜含量为93.18~1424g/t；I段浸出液锗含量为43.04~300mg/L，锌含量为63.32~85g/L，铅含量为12~25mg/L，铜含量为97.43~698mg/L。
[0009]所述步骤（2）二段硫酸浸出液的酸度为160~220g/L，二段硫酸浸出液与I段浸出渣税务液固比mL:g为4.2:1~6.2:1，浸出温度为70~90
º
C，浸出时间为120~180min，超声波频率为16~30kHz，强度为0.4~1W/cm2。
[0010]所述步骤（2）II段浸出渣中锗含量为113~2492g/t，锌含量为12.22~18.11%，铅含量为31.96~43.98%，铜含量为73.06~1136g/t；II段浸出液中锗含量为21.86~300.6mg/L，锌含量为8.34~21.90g/L，铅含量为32~48mg/L，铜含量为8.06~94mg/L。
[0011]所述解吸剂为焦磷酸、硫代硫酸盐、柠檬酸或甘氨酸，解吸剂溶液浓度为1~5g/L，解吸剂溶液与II段浸出渣液固比mL:g为2:1~4:1，洗涤温度为40~60℃，洗涤时间为10~30min，超声频率为20~40kHz，强度为0.8~2W/cm2。
[0012]所述解吸渣中锗含量为34.88~808g/t，锌含量为11.72~16.28%，铅含量为34.60~48.49%，铜含量为64.18~442g/t；解吸液中锗含量为41.85~484.88mg/L，锌含量为3.74~8.32g/L，铅含量为6~20mg/L，铜含量为6.28~68.69mg/L。
[0013]所述步骤（4）混合液中锗含量为35.91~300.13mg/L，锌含量为44.82~72.21g/L，铅含量为17.34~29.70mg/L，铜含量为67.35~574.64mg/L；单宁酸液浓度为20~100g/L，单宁酸加入质量为锗质量的15~28倍，高锗物料锗含量为2.7~14.73%。
[0014]本专利技术的有益效果是：（1）针对氧化锌烟尘中部分锗赋存于硫化锌中，通过在一段加入氧化剂，能打开硫化锌包裹，强化锗的浸出；针对烟尘浸出过程铅矾对锗的吸附损失，在二段深度浸出阶段，直接基于超声波的空化效应所引起的分散效果降低铅矾对锗的吸收，随后利用解吸剂协同超声解吸铅矾中吸附锗，能明显提高烟尘中锗的浸出率；（2）本专利技术直接利用解吸液配置单宁酸液，解吸液中含有低浓度锗、锌等，能形成少量单宁锗沉淀晶种，利用含少量单宁锗晶种的单宁酸来进行单宁沉锗，能有效降低单宁酸用量，沉锗效果更佳；（3）目前，现行氧化锌烟尘中锗的浸出率仅有75~80%，而本专利技术方法氧化锌烟尘中锗的浸出率较现行水平能提高12~21%，单宁酸耗量能降低10~20%，沉锗率提高1.5~3%，以单宁酸6万/吨计算，每吨锗沉锗成本降低18~36万，每年能多回收6~8吨锗；可将解决现行氧化锌烟尘浸出制约。
附图说明
[0015]图1为本专利技术工艺流程图；图2为现行氧化锌烟尘浸出工艺所得铅渣EPMA图；图3为不同超声功率下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）一段氧化浸出：氧化锌烟尘与一段硫酸浸出液混合均匀，在氧化剂条件下进行一段氧化浸出，得到I段浸出渣和I段浸出液；（2）二段深度浸出：I段浸出渣与二段硫酸浸出液混合均匀，进行二段超声强化深度浸出，得到II段浸出渣和II段浸出液；（3）超声协同解吸：II段浸出渣经解吸剂溶液超声洗涤，得到解吸液和解吸渣，解吸液配置单宁酸液，解吸渣返回铅冶炼系统；（4）浸出液沉锗：I段浸出液和II段浸出液混合，经单宁酸液进行单宁沉锗得到高锗物料和沉锗后液，高锗物料用于制备锗产品，沉锗后液用于锌电积。2.根据权利要求1所述超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，其特征在于：步骤（1）氧化锌烟尘中锗含量为300~3000g/t，锌含量为40~65%，铅含量为9~18%，铜含量为500~5000g/t；锗主要以锗酸盐和GeS形式存在，锌主要以ZnO和ZnS形式存在，铅主要以PbSO4和PbS形式存在，铜主要以CuO形式存在。3.根据权利要求1或2所述超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，其特征在于：一段硫酸浸出液的酸度为100~160g/L，一段硫酸浸出液与氧化锌烟尘的液固比mL:g为4.6:1~6.6:1，一段氧化浸出的温度为50~80
º
C，时间为10~40min；氧化剂为H2O2、KMnO4、O3或SO2‑
空气混合气，氧化剂的加入量为氧化锌烟尘质量的0.5~2%。4.根据权利要求3所述超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，其特征在于：步骤（1）I段浸出渣中锗含量为183~3706g/t，锌含量为17.99~30.70%，铅含量为24.22~32.70%，铜含量为93.18~1424g/t；I段浸出液锗含量为43.04~300mg/L，锌含量为63.32~85g/L，铅含量为12~25mg/L，铜含量为97.43~698mg/L。5.根据权利要求1所述超声协同抑制含锗氧化锌烟尘浸出过程铅矾吸附锗的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，狄浩凯，张利波，李世伟，夏洪应，王仕兴，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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