[發(fā)明專利]用分流共萃工藝從有色固體廢渣中回收有價(jià)金屬的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610265344.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105734298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱富龍;盛祖貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘆秀琴
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B19/00;C22B17/00;C22B47/00;C22B58/00;C25C1/16
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙)33206
• 代理人: 張建青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬固體廢渣處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用分流共萃工藝從有色金屬固體廢渣中回收銦鋅鐵等有價(jià)金屬的方法。

背景技術(shù)

有色金屬固體廢渣中的有價(jià)金屬成份較為復(fù)雜，根據(jù)其成份的不同，采用的回收方法也不盡相同，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)有色固體廢渣中銦鋅鐵的回收方法比較單一，主要有以下兩種：

(1)酸浸除雜法：該方法采用硫酸作為浸出劑，在高酸下將銦、鋅、鐵金屬浸出，再用鐵粉作為還原劑，將溶液中的三價(jià)鐵離子全部還原成二價(jià)鐵離子，通過(guò)P204萃取后，將銦從溶液中提出，含銦液用鋅粉置換變漲成海綿銦，經(jīng)熔煉后變?yōu)榇帚熶N售；而P204萃取后液則用氧化鋅中和，將鋅的濃度提高到120～150g/L，采用黃鈉鐵礬法除鐵，再分別除去銅、鎘、鎳、鈷等雜質(zhì)，如果溶液中含氟離子、氯離子濃度過(guò)高還得再將它們分別除去，得到的純凈硫酸鋅溶液可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法生產(chǎn)七水硫酸鋅產(chǎn)品或者直接電解生產(chǎn)鋅金屬。這種方法，一是能耗高、產(chǎn)生的工業(yè)廢渣種類較多，如：鐵渣、銅鎘渣、鎳鈷渣等；二是工業(yè)廢水排放量大，如：除氟、氯產(chǎn)生的廢水；三是收率較低，在鐵粉作為還原劑的工序，會(huì)損失大量的銦金屬到渣中；四是環(huán)保問(wèn)題嚴(yán)重，不適合中國(guó)未來(lái)環(huán)保發(fā)展的清潔冶金方向。

(2)綜合法回收銦鎵鍺：以富含銦、鎵、鍺的鋅浸出渣為原料，經(jīng)過(guò)浸出、用丹寧沉淀鍺和用溶劑萃取提取銦、鎵、鍺的過(guò)程，主要包括預(yù)處理、提取銦和提取鎵等作業(yè)，該法于1975年在中國(guó)研究成功。預(yù)處理濕法煉鋅廠產(chǎn)出的鋅浸出渣中，有部分鋅和鐵形成鐵酸鋅(nZnO·mFe₂O₃)，而95％左右的銦、鍺、鎵以類質(zhì)同象存在于鐵酸鋅中。用鋅電解貧液浸出含銦、鍺、鎵的鋅浸出渣時(shí)，銦、鍺、鎵轉(zhuǎn)入浸出液。過(guò)濾所得的濾液加鋅粉置換，銦、鍺、鎵被置換成金屬，獲得富含銦、鍺、鎵置換渣。置換渣用硫酸逆流浸出，控制浸出液最終酸度(含游離酸0.6mol/L左右)，便可使置換渣中96～100％的銦、鍺、鎵轉(zhuǎn)入溶液。用鹽酸反萃取銦負(fù)載有機(jī)相，得含銦67～84g/L的反萃液，反萃液加鋅粉置換得海綿銦，海綿銦經(jīng)壓團(tuán)和堿熔鑄后送電解，得純度99.99％的銦，銦的回收率超過(guò)90％。而鋅粉置換的后液，則用鈉堿變?yōu)樘妓徜\或氫氧化鋅的沉淀，沉淀后溶液則排放進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。這個(gè)方法對(duì)水的污染較為嚴(yán)重，隨著日益嚴(yán)厲的環(huán)保法的實(shí)施，已經(jīng)不再適合對(duì)銦鎵鍺等金屬的綜合回收。

上述的兩種方法，在對(duì)有價(jià)金屬回收的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二次污染的渣和工業(yè)廢水，需要對(duì)這些污染物進(jìn)一步再處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用分流共萃工藝從有色固體廢渣中回收銦鋅鐵等有價(jià)金屬的方法，其利用金屬離子在溶劑萃取中的特征，不斷地將浸出金屬離子所消耗的酸進(jìn)行再生；通過(guò)控制溶液酸度，對(duì)含有不同金屬離子的溶液進(jìn)行分流，形成一個(gè)溶液的閉路循環(huán)。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：用分流共萃工藝從有色固體廢渣中回收有價(jià)金屬的方法，包括依次進(jìn)行的一段加壓浸出和兩段常壓逆流浸出工序、鎘錳凈化工序、銦鋅鐵分流共萃工序、鹽酸再生工序及無(wú)錳鋅電積工序，其特征在于：

1)所述的二段常壓逆流浸出工序包括鋅浸二段和鋅浸一段，在鋅浸二段中，來(lái)自于銦鋅鐵分流共萃工序的含酸共萃余液、有色固體廢渣與空氣+SO₂的混合氣體進(jìn)行充分混合浸出，pH控制在3-3.5，T＝45-55℃，除鋅外，鐵與其它金屬均被抑制浸出，并將鐵以FeOOH的形態(tài)存在于鋅浸二段底流中，鋅浸二段上清液進(jìn)入鎘錳凈化工序，鋅浸二段底流進(jìn)入鋅浸一段中與含酸的萃鋅余液充分混合浸出；在鋅浸一段中，pH控制在1～2.5，T＝45-55℃，鋅、鐵及銦金屬被浸出，鋅浸一段底流中鋅的濃度控制在15～50g/L，鋅浸一段底流進(jìn)入一段加壓浸出工序；

在一段加壓浸出工序中，加壓浸出的工藝控制條件為：有氧條件下，T＝150-200℃，P＝1.2～1.8Mpa，H₂SO₄的濃度為100～180g/L，鋅浸一段底流與銦鋅鐵分流共萃工序的含酸共萃余液充分混合浸出；利用此條件選擇性浸出In³⁺、Zn²⁺離子，除Cd²⁺、Mn²⁺離子外，其它雜質(zhì)被抑制，得到的加壓上清液及鋅浸一段上清液去銦鋅鐵分流共萃工序；