优化中性浸出与高酸浸出工艺,锌浸出率提升至96.02%,锗回收率达87.9%,渣含锌降至4.65%,年效益超千万元,实现资源高效清洁利用。
韶关运田金属摘要:次氧化锌粉为原料,采用“中浸-酸浸-高酸浸”工艺处理,锌浸出率约92%,但锗浸出率仅60%~70%。主要问题在于:锗分散损失:锗大量进入中浸液,后续除铁工序中随铁渣流失。
浸出效率低:高酸浸出渣仍含锌10%(以ZnS、ZnO·Fe₂O₃等形式存在),传统工艺难以溶解。
二、工艺优化与核心发现
通过优化中性浸出与高酸浸出条件,显著提升锌、锗、铟的浸出效率:
中性浸出优化 关键参数:双氧水添加量:2~2.5 mL/L(氧化Fe²⁺并抑制锗溶解)。
温度:75~80℃,时间:1.5~2 h,终点pH:5.0~5.2。 液固比:5~6:1,控制Fe/Ge摩尔比≥25,减少锗进入溶液。
效果: 锗入比例从50%降至<8%,中浸液锗浓度<1 mg/L。 锌浸出率88.21%,锗浸出率6.63%,铁沉淀率>90%。
高酸浸出强化
关键参数: 始酸浓度:210~230 g/L,液固比:5~6:1,温度:80~85℃。时间:2~2.5 h,锰粉添加量:6~8 g/L(促进Fe³⁺氧化,加速铁酸锌分解)。
效果: 锌、锗、铟浸出率分别达57.56%、75.86%、32.01%。 高酸渣含锌降至4.65%,锗含量61 g/t,后续洗涤可进一步降低渣含锌1~2%。
三、技术原理与创新点
1. 中性浸出机理: 双氧水氧化Fe²⁺为Fe³⁺,形成Fe(OH)₃胶体吸附锗离子(HGeO₃⁻、GeO₃²⁻),共沉淀入渣。 终点pH控制(5.0~5.2)抑制锗溶解,减少中浸液锗损失。
2. 高酸浸出改进: 锰粉添加增强氧化性,破坏铁酸锌(ZnO·Fe₂O₃)晶格,释放包裹的锗。 高温高酸条件下,锗酸盐(MeO·GeO₂)分解,提升锗浸出率。
3. 循环经济优势: 电积后液回用,减少废水排放;锰粉维持系统锰离子平衡,降低试剂消耗。
四、经济效益与环保效益
经济效益:锌总浸出率提升至96.02%,锗、铟分别达87.90%、91.58%。 年产10万吨锌企业,渣含锌降低3%可增收1.5%,年效益增加超千万元。
韶关运田金属结论 :通过优化中性浸出(双氧水控锗、pH调控)与高酸浸出(锰粉强化、高温高酸)工艺,实现次氧化锌粉中锌、锗、铟的高效回收: 锌直收率98.4%,渣含锌降至4.65%。 锗回收率提升至87.9%,中浸液锗损失<8%。 铟浸出率91.58%,为综合回收奠定基础。
该工艺为复杂含锗锌资源的清洁高效利用提供了技术支撑,兼具经济性与环保性,适用于工业化推广。