專利名稱：一種無(wú)鐵渣濕法煉鋅方法
專利說明一種無(wú)鐵渣濕法煉鋅方法 本發(fā)明涉及一種無(wú)鐵渣濕法煉鋅方法，特別是含鐵銦(鍺)均高的鋅精礦的無(wú)鐵渣濕法冶煉方法。常規(guī)濕法煉鋅方法分兩大類，一類是火法處理低酸浸渣，回收鋅鉛和部分稀散金屬，但產(chǎn)生大量以鐵為主要成分的窯渣。另一類是全濕法流程，即高溫高酸浸出低酸浸渣，然后除鐵進(jìn)行鋅-鐵分離。在除鐵方法上，又分黃鉀鐵礬法、針鐵礦法和赤鐵礦法，但不管采用哪種除鐵方法，都產(chǎn)生大量污染環(huán)境的鐵渣。尤其是鐵礬法除鐵，渣量更多，更難處治，但我國(guó)幾乎所有的全濕法煉鋅流程都采用鐵礬法除鐵，甚至連含鐵很高(13～20％)的鋅銦精礦的處理都是這樣，這種含鐵很高的鋅銦精礦在處理過程中產(chǎn)生的鐵礬渣量更是大得驚人，并且銦大都進(jìn)入鐵礬渣，為了提取銦，鐵礬渣必須進(jìn)一步處理，致使提銦流程長(zhǎng)，銦回收率低，在提銦過程中產(chǎn)生大量的低濃度二氧化硫及氧化鐵廢渣污染環(huán)境.含鍺鋅精礦在全濕法處理中鍺分散，很難回收，含鍺較低的鐵礬渣與一般鐵礬渣一樣，長(zhǎng)期堆積渣場(chǎng)，污染環(huán)境。
錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料是一種廣泛應(yīng)用于通訊、家電、計(jì)算機(jī)、傳感器、開關(guān)電源等領(lǐng)域的具有廣泛應(yīng)用前景的功能材料，年增長(zhǎng)率大于15％，傳統(tǒng)方法用純金屬或純金屬化合物制取軟磁材料；中國(guó)專利95110609公開了一種利用鐵屑和錳礦、鋅煙灰為原料制取軟磁材料的方法，該方法大幅度降低了成本，但規(guī)模擴(kuò)大到10000t/a以上后，作為鐵源的鐵屑的供應(yīng)成了大問題。本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)鐵渣濕法煉鋅方法，縮短濕法煉鋅和提銦(鍺)流程，大幅度提高金屬回收率和資源綜合利用程度，減少環(huán)境污染。
本發(fā)明采用鋅焙砂為原料，鋅焙砂中Zn≥50％，F(xiàn)e、In、Ge不限，用硫酸(廢電解液)進(jìn)行中性浸出得中浸液和中浸渣，75～95％的鋅進(jìn)入中浸液，對(duì)中浸液經(jīng)電解制取電鋅，而其余的鋅(主要以鐵酸鋅存在)與全部鐵、銦、鍺、錫、銀、鉛等都進(jìn)入中浸渣；用硫酸對(duì)中浸渣進(jìn)行高溫高酸浸出，得高浸液和高浸渣，其中絕大部分的鋅、鐵、銦、銅、鎘及部分鍺進(jìn)入高浸液，而銀、鉛、錫、銻等富集在高浸渣中；還原高浸液中的高價(jià)離子(Fe+3、Cu+2等)，并根據(jù)錳鋅軟磁鐵氧體的配比，以鐵量為基準(zhǔn)加入相應(yīng)量的錳，并返回鐵錳渣，中和絕大部分游離酸；用萃取法提取還原液中的銦，用沉淀法回收鍺；一次凈化，即先用硫化沉淀法除去Zn+2以外的所有重金屬離子，然后用中和法除去鋁、硅、砷、銻等雜質(zhì)元素；深度凈化和開路鋅，即用復(fù)鹽沉淀法進(jìn)一步除去硅、鋁、鈣、鎂、鉀、鈉及重金屬等有害雜質(zhì)元素，并開路多余的鋅，使二凈液中的鐵、錳、鋅配比基本接近理論配比；配液和共沉淀，根據(jù)二凈液中主成分離子的含量，配入少量含量不足的主成分的純化合物或純金屬，使之達(dá)到磁性材料主成分的比例，然后用碳銨或碳銨和氨水進(jìn)行共沉淀得共沉粉，將共沉粉進(jìn)行預(yù)燒、摻雜、球磨、制粒、壓坯、燒結(jié)等加工處理，最終制得高性能的錳鋅軟磁鐵氧體材料。具體工藝過程和條件詳述如下一.中性浸出該過程在硫酸體系中進(jìn)行，即用電積鋅的廢電解液浸出鋅焙砂，在接近中性(PH值為5左右)的條件下，只有鋅、鎘、銅等金屬的氧化物及硫酸鹽溶解(1)(2)而主要以鐵酸鋅存在的鐵、銦和鍺的化合物、硫化物、鉛、錫、銀、銻、砷、鋁等金屬的化合物均不會(huì)溶解，而留于中浸渣中。中性浸出條件為溫度0～100℃，時(shí)間0.5～10h，PH值4.5～5.5，浸出劑酸度1.5～2.5mol/l，以浸液中含鋅90～160g/l來(lái)確定液固比。
二.高溫高酸浸出高溫高酸浸出仍在硫酸體系中進(jìn)行，在高溫高酸條件下，鐵酸鋅等鐵酸鹽、三氧化二鐵等鐵的高價(jià)氧化物均會(huì)分解進(jìn)入高浸液(3)(4)(5)在Fe+3的作用下，鋅、銅、鎘等金屬的硫化物也會(huì)氧化溶解(6)鉛、銻化合物也會(huì)發(fā)生反應(yīng)，但最后生成難溶的硫酸鹽，因浸出體系中不可避免存在微量氯，銀最終以氯化銀進(jìn)入殘?jiān)?，錫主要以惰性的錫石形態(tài)存在也留于殘?jiān)校熁衔锏男再|(zhì)與高價(jià)鐵化合物類似，全部與硫酸作用進(jìn)入浸出液；但鍺是分散的，大部鍺進(jìn)入浸出液，少部分與二氧化硅異質(zhì)同相的二氧化鍺留在殘?jiān)?高溫高酸浸出條件為溫度90～100℃，時(shí)間2～10h，液固比3～9∶1，始酸酸度150～350g/l，終酸酸度30～100g/l。
三.還原及補(bǔ)錳高浸液含有高價(jià)金屬離子，在提銦(鍺)前，必須進(jìn)行還原，還原劑可以是氣體還原劑，也可以是固體還原劑，氣體還原劑為SO2或H2S，固體還原劑為鐵屑或FeS或金屬錳粉或MnS。
(7)(8)(9)(10)式(9)與式(10)將還原與補(bǔ)錳結(jié)合進(jìn)行，在還原過程中，還加入返回的鐵錳渣中和游離酸，這樣，還原液可初步達(dá)到配比所需之錳含量(以鐵量為基準(zhǔn))(11)還原及補(bǔ)錳條件為溫度0～100℃，時(shí)間0.5～10h，還原劑用量為理論量的1.05～2.05倍，加錳量為應(yīng)補(bǔ)錳量的1.0～1.25倍，終點(diǎn)酸度5～20g/l。加入的錳原料為非氧化性的錳鹽或錳礦或金屬錳粉，比如碳酸錳或碳酸錳礦，硫化錳或硫化錳礦，最好是兼作還原劑的錳原料。
四.提取銦(鍺)用P204從還原液中萃取銦(12)萃銦條件為溫度0～60℃，時(shí)間0.2～10min，酸度5～20g/l，相比(W/O)＝1～20∶1，萃取劑成分5～30％P204+200#煤油，萃取級(jí)數(shù)1～6級(jí)；負(fù)載有機(jī)相用鹽酸反萃銦，反萃方程式為式(11)的逆反應(yīng)，反萃條件為溫度4～50℃，時(shí)間0.2～10min，相比(W/O)＝1∶2～10，反萃劑成分2～6mol/1HCl+2.5～0.5mol/1ZnCl2，反萃級(jí)數(shù)1～4級(jí)。在有鍺的情況下，用沉淀法提取鍺，沉鍺條件為溫度0～100℃，時(shí)間0.2～10h，PH值1.5～3.5，沉鍺劑用量為鍺量的20～80倍。
五.一次凈化硫化沉淀法可以除去除鋅以外的所有重金屬離子(13)(14)硫化沉淀的條件為溫度0～80℃，時(shí)間0.5～10h，PH值2～4，硫化劑用量為理論量的1.05～1.5倍.硫化除雜后，接著進(jìn)行中和沉淀除雜(15)(16)除了鋁被除去外，還有硅、砷、銻、鈦、錫等雜質(zhì)元素被除去。中和沉淀除雜的條件為溫度0～80℃，時(shí)間0.5～10h，PH值4.5～5.5，PAM(0.1g/l)用量為原液量的0.1～1.0％。所用的硫化劑為堿金屬硫化物Me2S或鐵(錳)硫化物，Me2S為(NH4)2S或H2S或Na2S，最好是MnS或硫化錳礦粉，因?yàn)樗瓤捎糜谘a(bǔ)錳，又可用于還原和硫化除雜。所述的中和劑是一種溶解度很小不會(huì)引起局部過堿的中和劑，比如為消石灰。
六.深度凈化及開路鋅用復(fù)鹽沉淀法對(duì)一凈液進(jìn)行深度凈化(17)利用復(fù)鹽溶解度的差別，用純水洗滌復(fù)鹽，直到洗液中鐵、錳、鋅的比例大致符合軟磁材料配比且剩下的鋅復(fù)鹽含鐵、錳很少時(shí)，鋅復(fù)鹽即可開路。深度凈化及開路鋅的條件為溫度0～50℃，時(shí)間0.5～10h，PH值1～3，游離硫酸銨濃度0.2～3.0mol/l。復(fù)鹽沉淀法的操作方法和步驟是(1)先沉淀多余的鋅，開路制鋅的深加工產(chǎn)品，再沉淀鐵、錳、鋅混合復(fù)鹽，或(2)將鐵、錳、鋅全部沉淀，然后用純水按錳鋅軟磁材料配比洗下鐵、錳、鋅，殘留復(fù)鹽95％以上為鋅復(fù)鹽，可開路之。
七.沉鐵錳用碳銨沉淀復(fù)鹽母液中的鐵和錳，以回收利用返回還原補(bǔ)錳過程控配比(18)沉鐵錳條件為溫度10～100℃，時(shí)間0.2～10h，碳銨用量為理論量的1.05～1.30倍。所得鐵錳渣，它返回還原補(bǔ)錳過程，既中和游離酸，又能控制配比。
八.硫酸銨回收為避勉環(huán)境污染，共沉母液中的硫酸銨用經(jīng)典方法——兩效蒸發(fā)法予以回收，同時(shí)產(chǎn)出蒸餾水返回使用。
九.其他過程配液、共沉淀、預(yù)燒、摻雜、球磨、制粒、壓坯、燒結(jié)等加工過程的原理和工藝技術(shù)條件參照95110609號(hào)專利說明書。
本發(fā)明的特點(diǎn)是取消濕法煉鋅流程中的除鐵過程，不產(chǎn)生鐵渣，將鋅精礦中的絕大部分鐵及少量的鋅直接加工成市場(chǎng)容量大，價(jià)格高的錳鋅軟磁鐵氧體材料，另一特點(diǎn)是直接從還原液中提取銦(鍺)。這樣，不僅濕法煉鋅和銦(鍺)回收流程大為簡(jiǎn)化，銦(鍺)回收率大幅提高，而且消除了低濃度二氧化硫煙氣和大量鐵渣對(duì)環(huán)境的污染，做到變廢為寶，化害為利，使鋅精礦中的鐵資源充分得到利用，從而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。本發(fā)明將使?jié)穹掍\工藝產(chǎn)生重大革命，并開辟一個(gè)嶄新的軟磁鐵氧體材料的生產(chǎn)新領(lǐng)域。
與常規(guī)濕法煉鋅方法比較，本發(fā)明還具有如下突出優(yōu)點(diǎn)(1)取消除鐵過程，簡(jiǎn)化煉鋅流程，(2)取消礬渣焙燒及燒渣浸銦過程，簡(jiǎn)化了提銦(鍺)流程，(3)消除了鐵渣及二氧化硫煙氣對(duì)環(huán)境的污染，(4)銦(鍺)回收率提高20％以上，(5)鐵資源得到高價(jià)值利用；與95110609號(hào)專利技術(shù)相比，本發(fā)明也有如下優(yōu)點(diǎn)(1)解決了大規(guī)模生產(chǎn)的鐵源供應(yīng)問題，(2)鐵源和鋅源(原鐵渣中的鋅量已足夠)都是利廢而得，硫酸用量約減少60％，因而軟磁用共沉粉的生產(chǎn)成本將降低20％以上，(3)中性浸出除去原料中絕大部分鎂、鉀、鈉等雜質(zhì)元素，有利于軟磁材料質(zhì)量的提高。本發(fā)明工藝流程示意圖。實(shí)施例1A中性浸出(1)將1354g濃工業(yè)硫酸慢慢地加入到4500ml水中；(2)加入1980g鋅焙砂(成分(％)為Zn57.21，F(xiàn)e16.79，Pb0.80，Ag0.01623，In0.0997，Sn0.33，Cd0.43；(3)在70～80℃下攪拌浸出2h；(4)用20g鋅焙砂(成分同上)調(diào)PH值為5左右；(5)過濾中浸料漿，并用500ml水洗滌濾餅數(shù)次；(6)將浸液與洗液合并，得中浸液5720ml，其中含Zn150g/l，F(xiàn)e＜0.1g/l，In＜0.001g/l；(7)將濾餅烘干，得中浸渣997g，成分(％)為Zn28.69，F(xiàn)e33.68，Ag0.0326，Pb1.60，In0.20，Sn0.66，Cd0.22，渣計(jì)浸鋅率為75％，鐵、銦、銀、錫、鉛等幾乎百分之百進(jìn)入中浸渣。
B高溫高酸浸出(1)將1387g工業(yè)濃硫酸加入到4300ml水中；(2)加入上述中浸渣990g，在95℃以上的溫度下攪拌浸出5h；(3)過濾高浸料漿，用500ml水洗滌濾餅多次；(4)將浸液與洗液合并，得高浸液4950ml，成分(g/l)為Zn55.63，F(xiàn)e63.99(其中Fe+348.08)，In0.393，Cd0.43，H2SO436.02；(5)將濾餅烘干，得高浸渣118.8g，其成分(％)為Zn7.08，F(xiàn)e13.5，In0.028，Ag0.1353，Pb13.03，Sn5.50，渣計(jì)浸出率(％)為Zn96.95，F(xiàn)e95.00，In98.32。
C還原補(bǔ)錳(1)取上述高浸液4900ml，慢慢加入含Mn40％的硫化錳礦210g，在常溫下反應(yīng)0.5h；(2)加入鐵屑20.33g，在70～80℃的溫度下反應(yīng)0.5h；(3)加入返回的鐵錳渣238.4g(成分(％)為Fe16.32，Mn17.22)；(4)還原液中檢查不出三價(jià)鐵離子時(shí)過濾還原料漿，并用200ml水洗滌還原渣數(shù)次，洗液合并于濾液中，得還原液5000ml，其成分(g/l)為Zn54.52，F(xiàn)e74.49(其中Fe+3＜0.5，Mn24.67，In0.385，Cd0.17，酸度7.00，液計(jì)錳回收率98％，除鎘率60.66％。
D提銦(鍺)(1)取上述還原液4500ml，在20℃及相比(W/O)＝4∶1的情況下，用15％P204+200#煤油兩級(jí)逆流萃取2min，萃余液為4500ml，成分(g/l)為Zn54.52，F(xiàn)e74.40，Mn24.67，Cd0.17，In0.00076，液計(jì)萃銦率99.80％，萃鐵率小于0.2％，鋅、錳萃取率幾乎為0；(2)在20℃及相比(W/O)＝1∶5的條件下，用4mol/1HCl+1.5mol/1ZnCl2的溶液對(duì)負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行一級(jí)反萃，時(shí)問2min，得反萃液225ml，其中含In6.85g/l，銦反萃率99％；(3)用鋅片置換反萃液中的銦，置換后液含In0.137g/l，置換率98％；從焙砂到海綿銦，銦的總回收率為95.20％。
E一次凈化(1)取上述萃銦后液4400ml，在常溫下用石灰乳調(diào)PH值到3；(2)慢慢加入硫化銨(含S8％)20ml，反應(yīng)0.5h；(3)在60～70℃下再用石灰乳調(diào)PH值至5穩(wěn)定10min；(4)加入PAM(0.1g/l)22ml，攪5min后過濾；(5)用200ml水洗濾餅數(shù)次，洗液合并于濾液中，得一凈液4500ml，成分(g/l)為Zn53.30，F(xiàn)e72.75，Mn24.12，Cd0.0017，液計(jì)除鎘率99％。
F深度凈化及開路鋅(1)取上述一凈液4400ml，用Cp硫酸調(diào)PH值至2；(2)在30℃下加入工業(yè)優(yōu)級(jí)硫酸銨2758g，攪拌1h；(3)馬上離心過濾復(fù)鹽料漿，得復(fù)鹽母液4200ml，成分(g/l)為Zn0.05，F(xiàn)e7.97，Mn9.41，(NH4)2SO4330；液計(jì)復(fù)鹽沉淀率(％)分別為Zn99.91，F(xiàn)e89.54，Mn62.76，另外得混合復(fù)鹽2377g；(4)用純水6000ml多次洗滌復(fù)鹽，得溶洗液6250ml，成分(g/l)為Fe45.09，Mn10.66，Zn11.68，(NH4)2SO4156；(5)用碳銨226g在常溫及PH值為7.5的條件下沉淀復(fù)鹽母液中的鐵和錳，得鐵錳渣205.12g，成分(％)為Fe16.35，Mn19.60，返回下次中和游酸用。(6)末洗溶的鋅復(fù)鹽748.4g，含Zn21.55％，F(xiàn)e0.64％，F(xiàn)e/Zn＝0.0298，這種較純凈的鋅復(fù)鹽即可開路返回中浸過程或水溶后用針鐵礦法除鐵后制鋅品，鐵渣返高浸過程。
G共沉淀(1)取上述溶洗液6000ml，按95110609號(hào)專利的方法進(jìn)行配液和共沉淀，得共沉粉676g(相當(dāng)于混合氧化物563g)，其成分(％)為Fe40.02，Mn9.46，Zn10.37，Si0.0026，Al0.0093，Mg0.0066，Cd0.0014，Pb0.00047，K0.00082，Na0.0022，C10.0043，S0.013；共沉粉雜質(zhì)含量，特別是Si、K、Na等含量很低，配比符合高磁導(dǎo)率軟磁要求(Fe∶Mn∶Zn＝66.87∶15.81∶17.32(wt.))；(2)按95110609號(hào)專利方法對(duì)上述共沉粉進(jìn)行預(yù)燒、摻雜、球磨、制粒、壓坯、燒結(jié)等過程加工，制取標(biāo)準(zhǔn)軟磁樣環(huán)，磁性能測(cè)定結(jié)果為μi6950，Bs436mT，Br118mT，Hc6.0A/m，Tc135℃，符合HLR7K品牌產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2A中性浸出(1)將9.54kg工業(yè)濃硫酸慢慢加入到35L水中；(2)加入鋅焙砂(成分(％)為Zn65.764，F(xiàn)e2.542，Pb1.01，Cd0.942，S2.346，Ag0.01968，Ge0.0082，Ga0.00232)9.8kg，在75℃下浸出1.5h；(3)用鋅焙砂(成分同(2))200g調(diào)PH值至5.2；(4)過濾中浸料漿，用水4L洗滌濾餅數(shù)次，洗液與濾液合并，得中浸液40.2L，成分(g/l)為Zn152.5，Cd2.17，Ge0.26mg/l；(5)濾渣烘干，得中浸渣2.369kg，成分(％)為Zn18.82，F(xiàn)e10.68，Cd0.29，S5.56，Ag0.08307，Pb4.26，Ge0.0342，渣計(jì)浸鋅率93.22％，鍺回收率98.80％。
B高溫高酸浸出(1)將1.356kg濃工業(yè)硫酸慢慢加入到7L水中；(2)加入上述中浸渣2.3kg，在95～100℃下反應(yīng)5h；(3)過濾高浸料漿，用1L水洗滌濾餅數(shù)次，洗液與濾液合并，得高浸液8.05L，其成分(g/l)為Zn51.89，F(xiàn)e28.99(其中Fe+37.17)，Cd0.80，Ge65.2mg/l，H2SO438.08，液計(jì)浸出率(％)為Zn96.50，F(xiàn)e95.0，Ge66.75；(4)烘干濾餅，得高浸渣1.439kg，成分(％)為Ag0.1328，Pb6.81，Ge0.0182，Zn1.05，F(xiàn)e0.85，為回收銀的好原料。
C還原補(bǔ)錳(1)取上述高浸液8L，加入金屬錳粉30.15g，在60℃下反應(yīng)1.5h，還原液中已檢查不出Fe+3；(2)加入含Mn47％的碳酸錳101.43g；(3)加入返回的鐵錳渣(其中含F(xiàn)e15.19％，Mn19.60％)197.69g，在不再加溫的情況下反應(yīng)0.5h；(4)過濾還原料漿，用1L水洗滌濾餅數(shù)次，洗液與濾液合并，得還原液8.06L，成分(g/l)為Fe32.50，Mn14.46，Zn51.50，Ge64.71mg/l，H2SO412.41。
D一次凈化(1)取上述還原液8L，調(diào)PH值至2.5并升溫到60～70℃后加入丹寧13g，(2)保溫反應(yīng)20min；(3)過濾料漿，用0.5L熱水洗鍺渣數(shù)次；(4)洗液與濾液合并，得沉鍺后液8.2L，成分(g/l)為Fe31.70，Mn14.11，Zn50.24，Ge1.26mg/l，H2SO412.11，液計(jì)沉鍺率98％；(5)將鍺渣在450～500℃下煅燒2h，得鍺精礦10.08g，含鍺5.03％，由焙砂到鍺精礦，鍺的回收率為65.41％。
E、F、G步驟同實(shí)施例1，制得共沉粉512.10g(相當(dāng)于混合氧化物426.50g)，其成分(％)為Fe41.65，Mn13.98，Zn4.56，Si0.0028，Al0.022，Ca0.048，Mg0.0046，Cd0.0021，Pb0.0027，K0.00033，Na0.0024，Cl0.0052，S0.025；共沉粉雜質(zhì)元素含量仍然很低，配比符合低功耗軟磁鐵氧體的要求(Fe∶Mn∶Zn＝69.20∶23.22∶7.58(wt.))，將此共沉粉按95110609號(hào)專利鐵氧體工藝制成標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)，測(cè)得的磁性能為μi2380，Bs514mT，Br92mT，Hc15.2A/m，Tc235℃，Pcv(25KHz，200mT)/kw·m-3125(25℃)，85(60℃)，83(80℃)，94(100℃)，Pcv(100KHz，200mT)/kw·m-3650(25℃)，435(60℃)，405(80℃)，400(100℃)；產(chǎn)品質(zhì)量超過PC30接近Pc40品牌的要求。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)鐵渣濕法煉鋅方法，其特征在于本發(fā)明首先將鋅焙砂進(jìn)行中性浸出與鐵、銦、鍺分離，使75～95％的鋅進(jìn)入中浸液制取電鋅，中浸渣進(jìn)行高溫高酸浸出，還原高浸液，并根據(jù)錳鋅軟磁鐵氧體的配比補(bǔ)錳中和游離酸，然后從還原液中提取銦或鍺，提銦(鍺)后液凈化除雜，并開路多余的鋅，最后，細(xì)調(diào)深度凈化液中鐵、錳、鋅的配比，共沉淀，共沉粉經(jīng)預(yù)燒、摻雜、球磨、制粒、壓坯、燒結(jié)等加工過程制成錳鋅軟磁鐵氧體磁性材料；其具體工藝條件為(1)用1.5～2.5mol/l的硫酸或廢電解液對(duì)鋅焙砂進(jìn)行中性浸出，浸出條件為溫度0～100℃，時(shí)間0.5～10h，PH值4.5～5.5，浸液中鋅濃度90～160g/l；(2)中浸渣用硫酸進(jìn)行高溫高酸浸出，高浸溫度為90～100℃，時(shí)間為2～10h，液固比3～9∶1，始酸150～350g/l，終酸30～100g/l；(3)高浸液還原及補(bǔ)錳條件為溫度0～100℃，時(shí)間0.5～10h，還原劑用量為理論量的1.05～2.05倍，加錳量為理論補(bǔ)錳量的1.0～1.25倍，終點(diǎn)酸度5～20g/l；(4)還原液用萃取法提取銦，用沉淀法回收鍺，萃銦條件為溫度4～60℃，時(shí)間0.2～10min，酸度5～20g/l，相比W/O＝1～20，有機(jī)相組成5～30％P204+200號(hào)煤油，萃取級(jí)數(shù)1～6級(jí)；反萃銦條件為溫度4～50℃，時(shí)間0.2～10min，相比(W/O)1/(2～10)，反萃劑2～6mol/lHCl+2.5～0.5mol/lZnCl2，反萃級(jí)數(shù)1～4級(jí)；沉鍺條件為溫度0～100℃，時(shí)間0.1～10h，PH值1.5～3.5，沉鍺劑用量為鍺量的10～80倍；(5)提銦(鍺)后液進(jìn)行一次凈化，用硫化沉淀法除去重金屬，用中和法除去鋁、硅、砷、銻、錫等雜質(zhì)元素，除重金屬條件為溫度0～80℃，時(shí)間0.5～10h，PH值2～4，硫化劑用量為理論量的1.5～15倍；中和除雜條件為溫度0～80℃，時(shí)間0.5～10h，PH值4.5～5.5，絮凝劑量PAM(0.1g/l)為提銦后液的0.1～1.0％；(6)一凈液用復(fù)鹽沉淀法進(jìn)行深度凈化和開路鋅，其條件為溫度0～50℃，時(shí)間0.5～10h，PH值1～3，游離(NH4)2SO4濃度0.2～3.0mol/l。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的鋅焙砂為各種鋅精礦經(jīng)流態(tài)化(沸騰)氧化焙燒所產(chǎn)的鋅焙砂，特別是含鐵、銦高或鍺高的鋅焙砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的還原劑可以是氣體還原劑，也可以是固體還原劑，氣體還原劑為SO2或H2S，固體還原劑為鐵屑或FeS或金屬錳粉或MnS。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其特征在于所述的錳原料為非氧化性的錳鹽或錳礦或金屬錳粉，比如碳酸錳或碳酸錳礦，硫化錳或硫化錳礦，最好是兼作還原劑的錳原料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫化劑為堿金屬硫化物Me2S或鐵(錳)硫化物，Me2S為(NH4)2S或H2S或Na2S，最好是MnS或硫化錳礦粉，因?yàn)樗瓤捎糜谘a(bǔ)錳，又可用于還原和硫化除雜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的中和劑是一種溶解度很小不會(huì)引起局部過堿的中和劑，如消石灰。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的復(fù)鹽沉淀法的操作方法和步驟是(1)先沉淀多余的鋅，開路制鋅的深加工產(chǎn)品，再沉淀鐵、錳、鋅混合復(fù)鹽，或(2)將鐵、錳、鋅全部沉淀，然后用純水按錳鋅軟磁材料配比洗下鐵、錳、鋅，殘留復(fù)鹽95％以上為鋅復(fù)鹽，可開路之。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的鐵錳渣為復(fù)鹽母液用碳銨沉淀所得之鐵錳渣，它返回還原補(bǔ)錳過程，既中和游離酸，又能控制配比。
全文摘要
一種無(wú)鐵渣濕法煉鋅方法。本發(fā)明包括中性浸出、中浸渣高溫高酸浸出、還原補(bǔ)錳、提取銦鍺、初步凈化、深度凈化及開路鋅、共沉淀、鐵氧體制備等加工過程。本發(fā)明取消了濕法煉鋅流程中的除鐵過程，不產(chǎn)生鐵渣，將鋅精礦中的絕大部分鐵及少量的鋅直接加工成市場(chǎng)容量大，價(jià)格高的錳鋅軟磁鐵氧體材料；直接從還原液中提取銦(鍺)，不僅使?jié)穹掍\和銦(鍺)回收流程大為簡(jiǎn)化，銦(鍺)回收率大幅提高，而且消除了低濃度二氧化硫煙氣和大量鐵渣對(duì)環(huán)境的污染，從而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C22B3/08GK1532297SQ03118199
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者唐謨堂, 李仕慶, 楊聲海, 唐朝波, 何靜, 彭長(zhǎng)宏, 姚維義, 魯君樂, 張保平, 夏志華 申請(qǐng)人:中南大學(xué)