含锗锌浸出渣加压强化浸出及铁沉淀行为

针对锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、危废铁渣量大等关键技术难题,本文提出了锌浸出渣Ⅰ段控铁低酸加压浸出−Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺路线。以某湿法炼锌企业产出的含锗锌浸出渣为研究对象,重点研究了Ⅰ段控铁加压低酸浸出过程中锌、锗、铁的浸出行为,铁的高温水解沉淀行为以及铁物相演变规律。结果表明:温度是影响铁高效沉淀与铁物相组成的关键因素,升高温度能促进Fe^(3+)水解生成铁矾(MFe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)),并有利于铁酸盐(MeFe_(2)O_(4))的溶解。降低初始酸度、延长反应时间均有利于铁矾晶体的发育长大;在高酸体系下,铁矾的热力学稳定性降低,且不利于Fe^(3+)的水解沉淀,但通过升高反应温度可使Fe^(3+)水解生成铁矾和赤铁矿(Fe_(2)O_(3))等沉铁物相,达到铁高效沉淀分离的目的;因锌浸出渣中铁主要以Fe^(3+)形式存在,故氧分压对Ⅰ段浸出过程中铁的沉淀分离影响不显著。在反应温度140℃、初始酸度46 g/L、反应时间180 min、氧分压0.3 MPa、液固比6 mL/g、搅拌转速500 r/min的Ⅰ段控铁低酸加压浸出优化条件下,约90%以上的铁水解沉淀为铁矾,获得了铁浓度仅为1.88 g/L的Ⅰ段浸出液,为Ⅰ段浸出液中有价金属的进一步分离提取提供有利条件。经Ⅱ段深度高酸加压浸出后,锌、铜、锗的两段总浸出率分别为96.24%、94.73%、68.76%,含锗锌浸出渣的两段逆流加压酸浸工艺可同时实现锌、铁高效分离与锌、铜、锗等有价金属的高效浸出。

含锗锌浸出渣强化解离及有价金属浸出行为

针对含锗锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、工艺复杂等问题,本文提出了Ⅰ段控铁低酸加压浸出-Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺。深入研究了Ⅱ段深度高酸加压浸出过程中载锌、锗复杂物相解离机理以及锌、锗、铁等有价金属的深度浸出行为。结果表明:升高反应温度、延长反应时间、增加氧分压不仅能促进载锌、锗铁酸盐(MeFe_(2)O_(4),Me=Zn,Ge)复杂物相的高效解离,也有利于Fe(Ⅲ)水解沉淀反应的发生,浸出渣物相组成由以铁酸盐为主逐步演变为以铁矾为主;酸度是影响铁酸盐热力学优势区的重要因素,其热力学稳定性随体系酸度的升高而逐渐降低,酸度过高时铁的溶解速率大于其沉淀速率,同时因H+活性增强抑制了Fe(Ⅲ)水解生成黄钾铁矾反应的发生。在反应温度150℃、初始酸度100 g/L、反应时间180 min、氧分压0.4 MPa、搅拌转速500 r/min的优化技术条件下,锌、锗的浸出率分别为92.47%、61.33%,获得的浸出终渣中主要物相为铁矾、硫酸钙,其含锌、锗、铅、银、硫分别为1.41%、370.00 g/t、3.52%、150 g/t、12.88%。含锗锌浸出渣的两段逆流加压酸浸工艺可同时实现锌、铁高效分离以及锌、锗等有价金属的高效浸出。