贵州低品位含锗氧化铅锌矿硫酸浸出工艺研究

摘要：贵州省蕴藏有比较丰富的伴生金属锗的氧化锌矿资源，本试验将主要研究采用硫酸渗滤浸出技术直接处理该矿物，主要研究了液固比、硫酸酸度及浸出时间对锌浸出率的影响。结果显示：最佳工艺条件下锌的浸出率为70.13％，锗浸出率为71.46％，浸出液中锌浓度在10g／L左右，预计循环浸出15次后，浸出液即可进入下一工序处理。

关键词：硫酸浸出；氧化铅锌矿；浸出率；渗滤浸出

0 前言

贵州省蕴藏有比较丰富的伴生金属锗的氧化铅锌矿资源，主要分布在赫章、威宁地区。地质资料表明：仅赫章榨子厂矿区已探明储量中，就有铅锌210kt、锗180t、银120t。矿石平均品位为Zn 4.26％，Pb 2.36％，Ge 56g／t。猫猫厂矿铅锌储量为6.90l万t，其平均品位为Zn 8.16％，Pb 1.47％，Ge 40～60g／t；张口峒矿铅锌储量为0.7013万t，其品位为Zn 1.5％～10.54％，Pb 0.12％～1.84％，Ge 45～60g／t。这种矿工业上采用鼓风炉熔化矿物配以烟化炉吹

炼的烟化法富集得到氧化锌烟尘，其中含Zn 35～40％，Pb 22～28％，Ge 350～500g／t，Ag l80～220g／t，是提取金属锌锗，并综合回收铅银的重要原料。

工业上处理低品位含锗氧化铅锌矿采用鼓风炉半挥发半熔炼，其炉渣在经过烟化炉吹炼的方法使矿物中铅锌锗挥发而得到富集，然后再用湿法处理提取有价金属。其火法部分存在着回收率低、污染大、能耗高等缺点。

针对处理低品位氧化铅锌矿现有生产技术存在的污染大、回收率低、成本高的缺点，本试验将尝试采用硫酸直接处理该矿物，为开发利用贵州低品位含锗氧化铅锌矿做理论基础。

1 实验原料与研究方法

本试验所使用的原料取自贵州省赫章县妈姑镇某氧化锌矿矿区。原矿中含一定水分，大部分为沙状，部分为块状。为了达到试验要求的粒度，先将原矿用四分法取出部分，将其烘干后用球磨机球磨15min，细矿用160目分级筛测定粗略粒度，结果筛下99％。烘干后的氧化锌矿化学成分如表1所示。

本试验在常温下(平均温度为25℃)采用静态渗滤浸出，先分别对液固比、浸出时间、酸度三个因素进行硫酸单因素浸出试验，找出它们对试验结果的影响规律。然后每个因素确定四个水平，设计正交试验，从而找出最佳的工艺参数。

2 实验结果与讨论

2.1 硫酸酸度的影响

硫酸酸度试验的固定试验条件为：浸出时间30天，液固比5／1，常温(平均温度20％)，100g氧化锌矿。试验结果见图1、图2。

从图1我们可以看到随着硫酸酸度的增加锌的浸出率在逐渐增大，酸度为90g／L以后锌浸出率增长缓慢，在100g／L的时候锌浸出率略有下降(66.45％)。同时我们发现锌的最高浸出率仅为66.50％，这主要跟我们浸出温度及矿石成分有关。在本实验条件(平均温度为25oI=)下低品位氧化锌矿中菱锌矿与硫酸反应的平衡常数很大(Ka=10^42.31)，但是该温度下硅酸锌矿和异极矿几乎不与硫酸反应，其中的锌不能被浸出。由于矿石中含有部分硅酸锌矿、异极矿，这使得

锌浸出率不高。

由图2可以看出与锌的浸出不同，硫酸酸度的增加对二氧化硅的浸出率作用比较明显，随着硫酸酸度的增加，二氧化硅的浸出率逐渐增大。浸出的二氧化硅在溶液中形成H4SiO4(硅酸)，严重影响浸出液的过滤性能。随着酸度的增大锗及铁的浸出率也在逐渐增大。本实验中锗是我们希望其进入溶液的物质，浸出液中的锗将以萃取的方法加以回收。我们可以看到硫酸酸度为90g／L的时候，锗的浸出率达到了75.98％。

2.2 液固比的影响

液固比试验的固定条件为：硫酸酸度70g／L，浸出时间10天，常温(平均温度25℃)，100氧化锌矿。浸出结果如图3、图4所示。

由图3的结果可知，随着液固比的增加，锌浸出率有一定的增加。这是由于增大液固比，浸出液中游离物质总量大，实际上浸出开始的总酸消耗量增加。在液固比3／1时酸的用量是液固比为6／1的酸量的一半。浸出在液固比4／1后增加液固比，浸出率增加不大。而且增大液固比使浸出液残酸升高，不利于后续工艺的处理。

从图4中可以看出，铁、锗以及二氧化硅的浸出率随着液固比的增大而增大。但是由于浸出硫酸酸度较低(70g／L)，使得铁及二氧化硅的浸出率较低。而锗的浸出率还是保持在较高水平，液固比在6／1的时候达到77.47％。

2.3 浸出时间的影响

浸出时间试验的固定条件为：液固比5／1，硫酸酸度70g／L，常温(平均温度25℃)，1130g氧化锌矿。试验结果见图5、图6。

从图5所示结果可知，随着浸出时间的增加，锌浸出率很快提高。当浸出时间大于30天后，锌的浸出率增加不大。而且随着浸出时间的推移、溶液酸度的下降，已经浸出的锌会部分发生水解进入浸出渣中使得锌的浸出率略有下降。

从图6可以看出，随着时间的增加铁的浸出率并没有显著增大。这说明在本试验条件下铁的浸出率在前l0天已达到最大浸出率，即使再浸出一段时间也不会有很大变化。从反应开始二氧化硅的浸出率一直在缓慢增大。浸出30天以后随着反应的进行，浸出液酸度下降，部分单分子硅酸发生聚合，生成大颗粒的γ形态硅酸沉淀，其浸出率有所下降。锗的浸出率在30天的时候达到78.13％，此后随着时间的推移锗浸出率并没有很大提高。

3 结论

经过正交试验，我们得出硫酸浸出最佳工艺条件：硫酸酸度90g／L，浸出时间40天，液固比5／1。此时锌浸出率为70.13％，锗浸出率为71.46％。浸出液中锌浓度均在10L左右，预计循环浸出l5次(浸出液中锌浓度约150g／L)，浸出液即可进入下一工序处理。在本试验条件下锗具有较高的浸出率，而铁、二氧化硅在整个试验过程中浸出率较低。

注：本文来源【网络】，非运田金属公司观点，版权归出处所有，如有侵权请联系删除。发布此文章的目的在于传递更多行业信息，仅供参考，不代表本平台对其观点和内容负责。本文不构成任何投资建议，据此投资，风险自负。