简述我国稀有金属资源的综合回收
含镓、锗高的硫化锌精矿采用传统的常规湿法炼锌工艺,原料中约98%以上的镓、锗进入锌浸出渣,采用回转窑挥发处理锌浸出渣,镓、锗在还原挥发工序回收率分别只有8%、60%,资源未得到充分的利用。
采用两段逆流氧压浸出工艺浸出硫化锌精矿综合回收镓、锗,锌浸出率98%~99%,Ca浸出率90%,Ge浸出率95%,浸出液终酸10~15g/L,Fe3+0.1g/L,水泥生产设备通过焙砂中和、锌粉置换富集镓、锗,富含镓锗的置换渣经烘焙、氯化蒸馏、萃取、电解可获得Ga99.99%的电镓,GeO267.5%的粗二氧化锗,镓回收率达71%,锗回收率达65%,经济、有效地综合回收了精矿中富含的镓锗等稀散金属,提高了镓锗资源的综合回收率。置换后液经除铁、净化、电积后,锌回收率可达96%。二段氧压浸出渣通过浮选及加热过滤可获得S99.8%的元素硫,总硫回收率达82.6%,精矿中的硫以元素硫形式回收,较好地解决了有色金属冶炼工艺中主要污染源-二氧化硫气体对环境的污染。文章研究了硫化锌精矿两段逆流氧压浸出的原理及综合回收镓、锗的工艺。
锌氧压浸出工艺是由一个简单的基本反应来完成的。硫化锌精矿与加入到溶液中的废电解液在一定温度与氧压下反应,以硫化物形式存在的硫被氧化为单质硫,锌转化到溶液中成为可溶性硫酸盐。
氧压浸出时锌精矿中各元素的行为与浸出时的温度、氧气分压、以及酸的强度密切相关。锌、铜一般被浸出进入溶液;元素硫及铅的水解产物进入渣中;铁的行为比较复杂,既可进入溶液也可水解进入渣中。因此控制二段逆流氧压浸出的温度、汞矿粉烘干机酸度、氧分压,使铁大部分以Fe2+的形式进入氧压浸出上清液,镓、锗等稀散金属随同铁的走向大部分以镓离子、锗离子的形式进入氧压浸出上清液。铁元素大部分以亚铁形式在溶液中,最小化三价铁水解沉淀,减少了溶液中镓和锗随水解三价铁共沉淀引起的损耗。