鍺礦熱還原揮發(fā)提取鍺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域中的鍺提取方法，尤其是一種采用次亞磷酸鈉 為還原劑從鍺礦熱還原揮發(fā)富集提取鍺的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 褐煤是鍺富集的有利載體，褐煤中存在著大量能使鍺固定下來(lái)的有機(jī)質(zhì)，云南省 臨滄市幫賣盆地的褐煤是目前全球鍺的最主要來(lái)源之一，因含鍺價(jià)值高，煤質(zhì)太差，發(fā)熱量 僅為普通褐煤的30 %-40 %，因此已通過(guò)國(guó)土資源部鍺批準(zhǔn)變更為鍺礦，金屬保有儲(chǔ)量在 800 t左右，為云南臨滄鑫圓鍺業(yè)股份有限公司在開(kāi)發(fā)利用，其主要采用火法燃燒富集來(lái)提 取鍺，利用高溫條件下碳產(chǎn)生的還原性氣體來(lái)使鍺礦中的鍺還原揮發(fā)并進(jìn)入到煙塵中，但 鍺的一次冶煉揮發(fā)率一直很難突破75%，而在提鍺殘?jiān)卸位厥真N的成本投入大效果不 理想，這造成了鍺資源的損失，所以需要找到更有效的提高鍺揮發(fā)率的技術(shù)方法。鍺在褐 煤中的存在形式復(fù)雜多樣，高價(jià)態(tài)化合物的鍺形態(tài)穩(wěn)定需要在很高的溫度下才有明顯的揮 發(fā)，而低價(jià)態(tài)鍺化合物在800-900 °C就有明顯揮發(fā)。碳在高溫下具有較強(qiáng)的還原作用，但因 鍺礦的碳含量太低，并沒(méi)有最大程度的促進(jìn)鍺的揮發(fā)，所以我們考慮添加更有效的還原劑 來(lái)促進(jìn)鍺的揮發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鍺在礦鍺礦中以很多復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)、無(wú)機(jī)質(zhì)化合物形式存在，在這些復(fù)雜的化合 物中多以穩(wěn)定的Ge4+存在，少量以Ge 2+存在，而以Ge 4+化合物存在的鍺需要在1150°C以上 才有明顯揮發(fā)，而Ge2+化合物在750°C便有明顯揮發(fā)，所以火法富集揮發(fā)鍺正是利用這一原 理高溫下碳可以還原一定的Ge 4+化合物為Ge2+化合物來(lái)實(shí)現(xiàn)明顯揮發(fā)，但是由于鍺礦中鍺 Ge4+存在形式復(fù)雜碳的還原并沒(méi)有使鍺得到最大程度的揮發(fā)，需要添加還原劑來(lái)提高鍺的 揮發(fā)率、提高鍺精礦的品位，降低提鍺爐渣的鍺含量，避免提鍺爐渣的二次處理。
[0004] 而化學(xué)還原劑有成千上萬(wàn)種，且有好幾大類，如金屬還原劑：如鉀、鈉、鐵、鋅、 鎂、等活潑金屬；低價(jià)氧化物還原劑，如一氧化碳、氧化亞鐵、NO等；氫化物還原劑，如硫化 氫、氨氣、8成等；無(wú)機(jī)化合物還原劑，如硼氫化鈉(鉀）等；此外還有大量的有機(jī)化合物還 原劑，如甲醛、等醛類、乙醇鈉等鈉的化合物。經(jīng)實(shí)驗(yàn)組從經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保、等方面考 慮，進(jìn)行探索性試驗(yàn)，同時(shí)選擇了幾種有代表性的還原劑反復(fù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室階段的選擇性 試驗(yàn)，試驗(yàn)方法步驟一致，取樣量5 g，揮發(fā)溫度1000 °C，時(shí)間I h，對(duì)比試驗(yàn)情況見(jiàn)表1。
[0005] 表1幾種還原劑的鍺揮發(fā)情況對(duì)比。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鍺礦熱還原揮發(fā)提取鍺的方法，其特征在于具體步驟如下： 第一步，取一定量的破碎至Icm以下的鍺礦，取破碎至120目以上的次亞磷酸鈉，其重 量為鍺礦重量的2. 5 %-7. 5 %，加入重量為鍺礦重量0. 1-0. 5倍的水將次亞磷酸鈉溶解后， 再與鍺礦進(jìn)行混合均勻； 第二步，將混合均勻的鍺礦放入到預(yù)先升溫至900°C -1000°C的馬弗爐中或新型鍺火 法提取設(shè)備中，然后關(guān)閉爐門，隔絕空氣，升溫，當(dāng)溫度升到l〇〇〇°C-IKKTC后，恒溫1-2h進(jìn) 行焙燒揮發(fā)富集，鍺富集于揮發(fā)出的煙塵中，收集進(jìn)入到收塵布袋中的煙塵，從而得到鍺精 礦。
【專利摘要】鍺礦熱還原揮發(fā)提取鍺的方法，本發(fā)明屬于有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域中的鍺提取方法，尤其是一種采用次亞磷酸鈉為還原劑從鍺礦熱還原揮發(fā)富集提取鍺的工藝方法。本發(fā)明的方法是在鍺礦中加入次亞磷酸鈉，隔絕空氣，升溫進(jìn)行焙燒揮發(fā)富集從而得到鍺精礦的，加入2.5%的次亞磷酸鈉在1000℃下焙燒揮發(fā)富集時(shí)鍺的回收率超過(guò)了96%。本發(fā)明主要解決現(xiàn)有鍺礦火法富集提取鍺工藝生產(chǎn)中回收率難突破75%，而提鍺爐渣的二次火法回收處理生產(chǎn)成本投入高、回收率低、因鍺精礦品位低濕法處理成本高、等問(wèn)題。
【IPC分類】C22B41-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104805316
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510226973
【發(fā)明人】普世坤, 包文東, 胡德才, 朱知國(guó), 謝天敏, 李光文, 姚才偉, 鮑開(kāi)宏, 吳王昌, 楊再磊, 謝高
【申請(qǐng)人】云南臨滄鑫圓鍺業(yè)股份有限公司, 云南東昌金屬加工有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日